JP2000033702A - Thermal ink jet head and manufacture thereof - Google Patents

Thermal ink jet head and manufacture thereof

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JP2000033702A
JP2000033702A JP20091298A JP20091298A JP2000033702A JP 2000033702 A JP2000033702 A JP 2000033702A JP 20091298 A JP20091298 A JP 20091298A JP 20091298 A JP20091298 A JP 20091298A JP 2000033702 A JP2000033702 A JP 2000033702A
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Japan
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electrode
wiring
print head
film
drive circuit
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JP20091298A
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Japanese (ja)
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Katsuzo Uenishi
勝三 上西
Hideki Kamata
英樹 鎌田
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Casio Computer Co Ltd
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Casio Computer Co Ltd
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small thermal ink jet head and a manufacturing method thereof capable of enhancing a migration resistance of a wiring pattern and improving the productivity. SOLUTION: A diffusion section 31 for a switching transistor array and a diffusion section 32 for a latch circuit and a shift resistor circuit are formed by a diffusion treatment of an LSI, an oxide film is formed and a wiring pattern 34-1 for a power source of the LSI is formed. At that time, a wiring pattern 2-1 for a common electrode and a wiring pattern 4-1 for an individual electrode in a heating head section are formed. Then, a passivation film 35 is formed, a contact hole is formed and an unnecessary part of the passivation film 35 is removed. After that, a heating resistor layer 36 of Ta-Si-O sharing a resistive protection film is formed in a head process and a conductive protection film having a composition of W-Al, W-Ti or W-Si is formed thereon and an electrode film 37 of Au is formed thereon. Then, each of the wiring patterns 2, 4, 34 is formed and a heating section of heating resistors 5 is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、より少ない工程で
ヘッド駆動力の大きいサーマルインクジェットヘッド及
びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal ink jet head having a large head driving force in a smaller number of steps and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、サーマルインクジェット方式のプ
リンタが広く用いられている。このサーマルインクジェ
ット方式は、印字のために吐出するインクの液滴形成の
過程において、発熱素子を熱してこの発熱素子上に核
気泡を発生させる。この核気泡が合体して膜気泡が生
まれる。この膜気泡が断熱膨脹して成長し周囲のイン
クを押し遣る。その成長した膜気泡が周囲のインクに
熱を取られて収縮する。ついには膜気泡が消滅し、次
のヒータ加熱を待つ、という一連の工程を瞬時に行うこ
とによって成り立っている。そして上記の〜の工程
には膜沸騰現象が利用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, thermal ink jet printers have been widely used. In the thermal ink jet system, a heating element is heated to generate nuclear bubbles on the heating element in the process of forming ink droplets ejected for printing. These nuclei bubbles coalesce to produce film bubbles. The film bubbles adiabatically expand and grow to push the surrounding ink. The grown film bubbles shrink due to the heat taken by the surrounding ink. Eventually, a series of steps of instantaneously eliminating the film bubbles and waiting for the next heater heating is realized. The film boiling phenomenon is used in the above steps (1) to (4).

【0003】膜沸騰現象は、例えば鉄の焼き入れのよう
に高温に加熱された物体を液体中に漬けた場合と、液体
と接する物体の表面温度を急激に上げた場合とに発現す
るが、サーマルインクジェットプリンタに用いられる膜
沸騰現象は後者の「液体と接する物体の表面温度を急激
に上げる」方法によっている。また、このようなサーマ
ルインクジェットヘッドにおいては、モノクロ印刷ばか
りでなく、三原色のインクをそれぞれ吐出してフルカラ
ー印刷を行う構成のものもある。
The film boiling phenomenon occurs when an object heated to a high temperature such as quenching of iron is immersed in a liquid and when the surface temperature of the object in contact with the liquid is rapidly increased. The film boiling phenomenon used in a thermal ink jet printer is based on the latter method of "rapidly increasing the surface temperature of an object in contact with a liquid". Further, in such a thermal inkjet head, there is also a configuration in which not only monochrome printing but also full-color printing is performed by discharging inks of three primary colors.

【0004】このフルカラー用サーマルインクジェット
ヘッドの製法として、シリコンLSI形成処理技術と薄
膜技術を利用して、複数の発熱素子とこれらを個々に駆
動する駆動回路とインク供給路とインク吐出ノズル(オ
リフィス)とを一枚のシリコンチップ上にモノリシック
(monolithic)に形成する方法がある。
As a method for manufacturing this full-color thermal ink jet head, a plurality of heating elements, a drive circuit for individually driving these heating elements, an ink supply path, and an ink discharge nozzle (orifice) are utilized by utilizing a silicon LSI formation processing technique and a thin film technique. Are monolithically formed on a single silicon chip.

【0005】この方法によれば、例えば幅が10mmの
シリコンチップ上に解像度が360dpi(ドット/イ
ンチ)の印字ヘッドを作成しようとする場合は、128
個の発熱素子と駆動回路とオリフィス(一般には導波管
等の終端または壁面に形成されたエネルギー伝達用の孔
又は窓の意に用いられてきた用語)が形成されることに
なり、また、解像度が720dpiの場合であれば25
6個の発熱素子と駆動回路とオリフィスが形成されるこ
とになる。
According to this method, for example, when a print head having a resolution of 360 dpi (dots / inch) is to be formed on a silicon chip having a width of 10 mm, 128 dots are required.
A plurality of heating elements, a driving circuit, and an orifice (generally a term used for an energy transmission hole or window formed on the end or wall surface of a waveguide or the like), 25 if the resolution is 720 dpi
Six heating elements, a drive circuit, and an orifice are formed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数の発熱
素子やこれらを個々に駆動する駆動回路等を一枚のシリ
コンチップ上にモノリシック(monolithic)に形成する
といっても、従来は、LSI部を形成する工程と発熱ヘ
ッド部を形成する工程とは、製造ライン又は処理工場が
別になっている場合が多く、加工精度も大幅に異なるも
のであった。
By the way, even though a plurality of heating elements and a driving circuit for individually driving the heating elements are formed monolithically on a single silicon chip, conventionally, an LSI section is conventionally used. In many cases, the forming step and the step of forming the heat-generating head portion have different production lines or processing plants, and the processing accuracy is also greatly different.

【0007】一方、現今においては、上述したようにフ
ルカラー印刷を行う多色化の要望と、印字速度を上げる
ためのマルチノズル化の要望に加えて、印字ヘッドの価
格低減の要請が極めて強い。印字ヘッドの価格低減のた
めには、サーマルインクジェットヘッドのサイズを小さ
くして、つまり基板(シリコンチップ)のサイズを出来
るだけ小さくして、一枚のシリコンウエハから採取する
基板の数を増やし、シリコンウエハの歩留りを向上させ
なくてはならない。
On the other hand, at present, as described above, in addition to the demand for multicolor printing for full-color printing and the demand for multi-nozzles for increasing the printing speed, there is an extremely strong demand for a reduction in the price of a print head. To reduce the price of the print head, reduce the size of the thermal inkjet head, that is, reduce the size of the substrate (silicon chip) as much as possible, and increase the number of substrates taken from one silicon wafer. The yield of the wafer must be improved.

【0008】他方、サーマルインクジェットヘッドでフ
ルカラー印刷を行うためには、通常、4列のノズル(オ
リフィス)列を必要とする。そして、高精細のマルチノ
ズルのサーマルインクジェットヘッドを小型化するに
は、発熱抵抗体を駆動する回路を小型化することが必須
である。
On the other hand, in order to perform full-color printing with a thermal ink jet head, usually, four rows of nozzles (orifices) are required. In order to reduce the size of a high-definition multi-nozzle thermal inkjet head, it is essential to reduce the size of a circuit for driving a heating resistor.

【0009】しかしながら、発熱抵抗体の駆動電流が1
個の発熱抵抗体当たり50〜100mAと大きいので、
これを駆動するためのスイッチングトランジスタも大き
くなり、また、発熱抵抗体を駆動するに当たっては、効
率上少なくとも10個のインク吐出ノズルで同時に印字
する、すなわち10個の発熱抵抗体を同時に駆動する必
要があるが、その場合、一度に流れる駆動電流が大きく
なる。したがって、配線の抵抗を下げる必要があるが、
電極配線膜をスパッタリング等の薄膜形成技術で厚く形
成するのは困難であるから、電極配線の線幅を大きく
(広く)形成しなくてはならない。また、半導体や電子
回路において塩素などの不純物元素と湿気によって金属
導体の表面からイオンが溶出する現象であるマイグレー
ション(electromigration)を防止するためにも電極配
線の線幅を太く形成しなくてはならない。さもないと、
イオンの溶出によって配線の断線を引き起こす虞があ
る。
However, when the driving current of the heating resistor is 1
Since it is as large as 50 to 100 mA per heating resistor,
The switching transistor for driving this becomes large, and in driving the heating resistor, it is necessary to simultaneously print with at least 10 ink ejection nozzles, that is, to drive 10 heating resistors simultaneously for efficiency. However, in that case, the drive current flowing at one time increases. Therefore, it is necessary to lower the wiring resistance,
Since it is difficult to form an electrode wiring film thick by a thin film forming technique such as sputtering, the line width of the electrode wiring must be made large (wide). Further, in order to prevent migration (electromigration), which is a phenomenon in which ions are eluted from the surface of a metal conductor due to impurity elements such as chlorine and moisture in semiconductors and electronic circuits, the line width of the electrode wiring must be made large. . Otherwise,
Elution of ions may cause disconnection of wiring.

【0010】上記の駆動電流と配線幅との関係について
いえば、例えば、全体で1Aの電流を流すためたは、A
l(アルミニューム)の電極配線で、1μmの厚さとし
て、全体で1mmの幅が必要である。なぜなら、通常の
Al配線ではマイグレーションを防ぐため、105 A/
cm2 で設計されているからである。このため、ノズル
列が4列のサーマルインクジェットヘッドでは、LSI
の電源供給線だけで4mmもの幅が必要になる。これで
は小型化の要望に応えることができない。
With respect to the relationship between the drive current and the wiring width, for example, in order to flow a current of 1 A as a whole, A
An electrode wiring of 1 (aluminum) requires a thickness of 1 μm and a total width of 1 mm. The reason is that in order to prevent migration in a normal Al wiring, 10 5 A /
This is because it is designed in cm 2 . For this reason, in a thermal inkjet head having four nozzle rows, an LSI
Requires a width of as much as 4 mm. This cannot meet the demand for downsizing.

【0011】もっとも、電極配線の幅を広げる代わり
に、電極配線を二層にして上下に厚くし、これによって
上記の問題を解決するという技術が提案されてはいる。
しかしながら、前述したように製造ライン又は処理工場
が別となっているLSI部の形成工程と発熱ヘッド部の
形成工程で、それぞれ電極配線を二層にすることは、ス
パッタリング等による薄膜形成をそれぞれ二回行うこと
になり、生産性低下の要因となって問題があった。
However, instead of increasing the width of the electrode wiring, there has been proposed a technique in which the electrode wiring is formed in two layers and is vertically thicker, thereby solving the above problem.
However, as described above, forming the electrode wiring in two layers in the LSI part forming step and the heating head part forming step in which the production line or the processing plant is separate means that the thin film formation by sputtering or the like is performed in two steps. It has to be performed twice, which causes a problem of productivity reduction.

【0012】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
電極配線の断線を防止でき生産性が良くサイズの小さな
サーマルインクジェットヘッド及びその製造方法を提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances,
An object of the present invention is to provide a small-sized thermal ink jet head which can prevent disconnection of electrode wirings, has good productivity and is small in size, and a method of manufacturing the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】先ず、請求項1記載の発
明のサーマルインクジェットヘッドの製造方法は、同一
基板上に印字ヘッド部とこれを駆動する駆動回路部を搭
載したサーマルインクジェットヘッドの製造方法であっ
て、上記印字ヘッド部の電極配線の形成工程において上
記駆動回路部の電源配線の形成を行い、上記駆動回路部
の電源配線の形成工程において上記印字ヘッド部の電極
配線の形成を行うことにより、上記印字ヘッド部の電極
配線及び上記駆動回路部の電源配線を共に二層以上の多
層構造とする工程を含んで編成される。
First, a method of manufacturing a thermal ink jet head according to the present invention is a method of manufacturing a thermal ink jet head having a print head unit and a drive circuit unit for driving the print head unit on the same substrate. Forming a power supply wiring of the drive circuit section in the step of forming the electrode wiring of the print head section, and forming an electrode wiring of the print head section in the step of forming the power supply line of the drive circuit section. Thus, knitting is performed including a step of forming both the electrode wiring of the print head section and the power supply wiring of the drive circuit section into a multilayer structure of two or more layers.

【0014】上記印字ヘッド部の共通電極配線の形成工
程と上記駆動回路部の電源配線の形成工程との間には、
例えば請求項2記載のように、パシベーション膜の形成
工程とコンタクト孔の孔空け工程とを有している。ま
た、上記印字ヘッド部の電極配線は、例えば請求項3記
載のように、最下層電極層、抵抗性保護膜、導電性保護
膜、及び最上層電極層からなる。
[0014] Between the step of forming the common electrode wiring of the print head section and the step of forming the power supply wiring of the drive circuit section,
For example, the method includes a passivation film forming step and a contact hole forming step. Further, the electrode wiring of the print head section includes, for example, a lowermost electrode layer, a resistive protective film, a conductive protective film, and an uppermost electrode layer.

【0015】次に、請求項4記載の発明のサーマルイン
クジェットヘッドは、同一基板上に印字ヘッド部とこれ
を駆動する駆動回路部を搭載したサーマルインクジェッ
トヘッドであって、上記印字ヘッド部に少なくとも下部
層と上部層を備えた多層に形成されてなる電極配線と、
上記駆動回路部に少なくとも下部層と上部層を備えた多
層に形成されてなる電極配線とを有し、上記印字ヘッド
部の下部層と上記駆動回路部の下部層は同一の工程で同
一材料により形成され、上記印字ヘッド部の上部層と上
記駆動回路部の上部層は同一の工程で同一材料により形
成されて構成される。
A thermal ink jet head according to a fourth aspect of the present invention is a thermal ink jet head having a print head unit and a drive circuit unit for driving the print head unit on the same substrate. An electrode wiring formed in a multilayer having a layer and an upper layer,
The drive circuit section has at least a lower layer and an electrode wiring formed in a multilayer having an upper layer, and the lower layer of the print head section and the lower layer of the drive circuit section are made of the same material in the same process. The upper layer of the print head unit and the upper layer of the drive circuit unit are formed by the same process and using the same material.

【0016】上記ヘッド部の電極配線は、例えば請求項
5記載のように、最下層電極層、抵抗性保護膜、導電性
保護膜、及び最上層電極層からなる。
The electrode wiring of the head section comprises, for example, a lowermost electrode layer, a resistive protective film, a conductive protective film, and an uppermost electrode layer.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図1(a),(b),(c) 及び図2
(a),(b),(c) は、一実施の形態におけるサーマルインク
ジェットヘッドの製造方法を工程順に示す図である。図
1(a),(b),(c) はそれぞれ概略の平面図と断面図を示し
ており、図2(a),(b),(c) の上段はそれぞれ図1(a),
(b),(c) の平面図を一部拡大して詳細に示す図であり、
中段は上段のA−A′断面矢視図(同図(a) 参照)、下
段は上段のB−B′断面矢視図(同図(a) 参照)であ
る。また、図1(a),(b),(c) のそれぞれ下に示している
断面図は、図2(a),(b),(c) の中段に示す断面図と同一
のものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 (a), (b), (c) and FIG.
3A, 3B, and 3C are diagrams illustrating a method of manufacturing a thermal inkjet head according to an embodiment in the order of steps. FIGS. 1 (a), (b), and (c) show schematic plan views and cross-sectional views, respectively, and the upper parts of FIGS. 2 (a), (b), and (c) show FIGS.
It is a diagram showing a partially enlarged plan view of (b), (c) in detail,
The middle part is an AA 'cross-sectional view of the upper part (see FIG. 3A), and the lower part is an BB' cross-sectional view of the upper part (see FIG. 3A). The cross-sectional views shown below each of FIGS. 1 (a), (b) and (c) are the same as the cross-sectional views shown in the middle section of FIGS. 2 (a), (b) and (c). is there.

【0018】尚、これらの図では、説明の便宜上、いず
れもフルカラー用のサーマルインクジェットヘッドの1
個の発熱ヘッド(モノクロ用インクジェットヘッドの構
成と同じ)のみを示しているが、実際には後述するよう
に、このような発熱ヘッドが複数個(通常は4個)連な
った形状のものが、1個の基板(シリコンチップ)上に
形成される。
In these figures, for convenience of explanation, all of the thermal ink jet heads for full color are shown.
Although only a plurality of heating heads (the same as the configuration of the monochrome inkjet head) are shown, actually, as described later, a plurality of such heating heads (usually four) are formed, It is formed on one substrate (silicon chip).

【0019】最初に、基本的な製造方法について説明す
る。先ず、工程1として、4インチ以上のシリコン基板
にLSI形成処理により電源配線を備える駆動回路とそ
の端子を形成すると共に、厚さ1〜2μmの酸化膜を形
成する。次に、工程2として、薄膜技術を用いて、Ta
−Si−Oなどからなる抵抗性保護膜と、W−Al(又
はW−Ti、W−Si)などからなる導電性保護膜と、
更にAuによる共通電極と個別配線電極の各電極膜を形
成し、ホトリソ技術によって導電性保護膜と電極膜には
配線部分のパターンを形成し、抵抗性保護膜には微細な
発熱抵抗体(発熱素子)のパターンを形成する。この工
程で発熱抵抗体の発熱部の位置が決められる。
First, a basic manufacturing method will be described. First, as a step 1, a drive circuit having power supply wiring and terminals thereof are formed on a silicon substrate of 4 inches or more by LSI forming processing, and an oxide film having a thickness of 1 to 2 μm is formed. Next, as a step 2, using a thin film technique,
A resistive protective film made of -Si-O or the like; a conductive protective film made of W-Al (or W-Ti, W-Si) or the like;
Further, each electrode film of a common electrode and an individual wiring electrode made of Au is formed, a pattern of a wiring portion is formed on the conductive protection film and the electrode film by photolithography, and a fine heating resistor (heat generation) is formed on the resistive protection film. Element) pattern is formed. In this step, the position of the heat generating portion of the heat generating resistor is determined.

【0020】図1(a) 及び図2(a) は、上記の工程1及
び工程2が終了した直後の状態を示している。すなわ
ち、シリコン基板1上には共通電極2、共通電極給電端
子3(図1(a) 参照)、個別配線電極4、多数の発熱抵
抗体(発熱素子)5、駆動回路6及び駆動回路端子7
(図1(a) 参照)が形成されている。尚、電極部分の細
部の構成については後述する。
FIGS. 1 (a) and 2 (a) show a state immediately after the above steps 1 and 2 are completed. That is, a common electrode 2, a common electrode power supply terminal 3 (see FIG. 1A), individual wiring electrodes 4, a large number of heating resistors (heating elements) 5, a driving circuit 6, and a driving circuit terminal 7 are provided on the silicon substrate 1.
(See FIG. 1A). The detailed configuration of the electrode portion will be described later.

【0021】続いて、工程3として、個々の発熱素子5
に対応するインク溝を形成すべく感光性ポリイミドなど
の有機材料からなる隔壁部材をコーティングにより高さ
20μm程度に形成し、これをパターン化した後に、3
00℃〜400℃の熱を30分〜60分加えるキュア
(乾燥硬化、焼成)を行い、高さ10μmの上記感光性
ポリイミドによる隔壁をシリコン基板上に形成・固着さ
せる。更に、工程4として、ウェットエッチングまたは
サンドブラスト法などにより上記シリコン基板の面に溝
状のインク供給路を形成し、更にこのインク供給路に連
通し下面に開口するインク給送孔を形成する。
Subsequently, in step 3, the individual heating elements 5
A partition member made of an organic material such as photosensitive polyimide is formed to a height of about 20 μm by coating to form an ink groove corresponding to
Curing (dry curing, baking) by applying heat of 00 ° C. to 400 ° C. for 30 minutes to 60 minutes is performed to form and fix a 10 μm-high partition wall made of the photosensitive polyimide on a silicon substrate. Further, in step 4, a groove-shaped ink supply path is formed on the surface of the silicon substrate by wet etching or sand blasting, and an ink supply hole communicating with the ink supply path and opening on the lower surface is formed.

【0022】図1(b) 及び図2(b) は、上述の工程3及
び工程4が終了した直後の状態を示している。すなわ
ち、溝状のインク供給路8及びインク給送孔10が形成
され、インク供給路8の左側に位置する共通電極2部分
と、右方の個別配線電極4が配設されている部分、及び
各発熱抵抗体5と発熱抵抗体5の間に、隔壁9(9、9
−1、9−2)が形成されている。隔壁9の上記各発熱
抵抗体5間に積層される部分は、個別配線電極4上の部
分9−1を櫛の胴とすれば、各発熱抵抗体5間に伸び出
す部分9−2は櫛の歯に相当する形状をなしている。こ
れにより、この櫛の歯を仕切り壁として、その歯と歯の
間の付け根部分に発熱抵抗体5が位置する微細なインク
溝が、発熱抵抗体5の数だけ形成される。この櫛の歯の
長さを変えることによりインクの流通するコンダクタン
スが変わり、また隣接するインク溝を流動するインク間
の干渉にも影響する。
FIGS. 1 (b) and 2 (b) show a state immediately after the above steps 3 and 4 are completed. That is, a groove-shaped ink supply path 8 and an ink supply hole 10 are formed, and a part where the common electrode 2 is located on the left side of the ink supply path 8 and a part where the right individual wiring electrode 4 is provided. A partition 9 (9, 9) is provided between each heating resistor 5 and each heating resistor 5.
-1, 9-2) are formed. If the portion 9-1 on the individual wiring electrode 4 is a comb body, the portion 9-2 extending between the heating resistors 5 is a comb that is laminated between the heating resistors 5 of the partition 9. It has a shape corresponding to the teeth of As a result, fine ink grooves in which the heating resistors 5 are located at the roots between the teeth are formed by the number of the heating resistors 5 using the teeth of the comb as partition walls. By changing the length of the teeth of the comb, the conductance of the flowing ink changes, and the interference between the ink flowing in the adjacent ink grooves is also affected.

【0023】この後、工程5として、ポリイミドからな
る厚さ10〜30μmのフィルムのオリフィス板を、そ
の片面に接着剤としての熱可塑性ポリイミドを極薄に例
えば厚さ2〜5μmにコーテングし、上記積層構造の最
上層に張り付けて、隔壁9−2によって形成されたイン
ク溝に蓋をし、これにより、個別の微細通路(インク溝
坑)を形成する。そして、200〜300℃で加熱しな
がら加圧してオリフィス板を固着させる。続いて、N
i、Cu又はAlなどの厚さ0.5〜1μm程度の金属
膜を形成する。
Thereafter, in step 5, an orifice plate of a polyimide film having a thickness of 10 to 30 μm is coated on one side with a very thin thermoplastic polyimide as an adhesive, for example, to a thickness of 2 to 5 μm. The ink groove formed by the partition wall 9-2 is covered with the uppermost layer of the laminated structure, thereby forming an individual fine passage (ink groove). Then, pressure is applied while heating at 200 to 300 ° C. to fix the orifice plate. Then N
A metal film such as i, Cu, or Al having a thickness of about 0.5 to 1 μm is formed.

【0024】更に、工程6として、オリフィス板の上の
金属膜をパターン化して、ポリイミドを選択的にエッチ
ングするマスクを形成し、続いて、オリフィス板をEC
Rなどのドライエッチングなどにより上記の金属膜マス
クに従って40μmφ〜20μmφの孔空けをして多数
のノズル孔(オリフィス)を一括形成する。尚、孔空け
はエキシマレーザなどを用いて行ってもよい。
In step 6, the metal film on the orifice plate is patterned to form a mask for selectively etching polyimide.
A plurality of nozzle holes (orifices) are collectively formed by making holes of 40 μmφ to 20 μmφ in accordance with the above metal film mask by dry etching such as R or the like. The holes may be formed using an excimer laser or the like.

【0025】図1(c) 及び図2(c) は、上述した工程5
と工程6が終了した直後の状態を示している。すなわ
ち、オリフィス板11が駆動回路6と給電端子3及び7
の部分を除く全領域を覆っており、上記のインク溝も上
を覆われて隔壁9の厚さ10μmに対応する高さの坑状
のインク溝(インク供給路)12を形成している。そし
て、オリフィス板11には、発熱抵抗体5に対応する部
分にノズル孔(オリフィス)13がドライエッチングに
よって形成されており、これにより、1列のノズル孔1
3を備えたモノカラーヘッド14が完成する。
FIGS. 1 (c) and 2 (c) show the process 5 described above.
And the state immediately after the end of step 6. That is, the orifice plate 11 is connected to the drive circuit 6 and the power supply terminals 3 and 7.
And the above-mentioned ink groove is also covered to form a pit-like ink groove (ink supply path) 12 having a height corresponding to the thickness of the partition 9 of 10 μm. A nozzle hole (orifice) 13 is formed in the orifice plate 11 at a portion corresponding to the heating resistor 5 by dry etching.
3 is completed.

【0026】このようにオリフィス板11を張り付け
て、その後で、下地のパターンつまり発熱抵抗体5の位
置に合わせてノズル孔(オリフィス)を加工すること
は、予めオリフィスを加工したオリフィス板を張り合わ
せるよりも、遥かに生産性の高い実用性のある方法であ
る。また、ドライエッチングによる場合は、マスクはN
i、Cu、又はAlなどの金属膜を使うことで樹脂と金
属膜との選択比が概略100程度得られる。したがっ
て、20〜40μmのポリイミドフィルムのエッチング
には1μm以下の金属膜でマスクを形成することで十分
である。
By attaching the orifice plate 11 and then processing the nozzle hole (orifice) in accordance with the pattern of the base, that is, the position of the heating resistor 5, the orifice plate having the orifice processed in advance is bonded. It is a much more productive and practical method. In the case of dry etching, the mask is N
By using a metal film such as i, Cu, or Al, a selectivity between the resin and the metal film of about 100 can be obtained. Therefore, it is sufficient to form a mask with a metal film of 1 μm or less for etching a polyimide film of 20 to 40 μm.

【0027】ここまでが、ウエハの状態で処理される。
そして、最後に、工程7として、ダイシングソーなどを
用いてカッテングして、単位毎に個別に分割し、実装基
板にダイスボンデングし、端子接続して完成する。
The process up to this point is performed in a wafer state.
Finally, as a step 7, cutting is performed by using a dicing saw or the like, the unit is divided into individual units, die-bonded to a mounting board, and terminals are connected to complete.

【0028】尚、上記の例では駆動回路6が露出した状
態で示されているが、実際には保護膜が形成されてい
る。また、保護膜を後からわざわざ形成するのではな
く、オリフィス板11を図1(c) (図2(c) も同様)の
右方に延長して積層するようにして、オリフィス板11
に駆動回路6の保護膜を兼用させるようにしてもよい。
In the above example, the drive circuit 6 is shown in an exposed state, but a protective film is actually formed. Instead of forming the protective film later, the orifice plate 11 is extended rightward in FIG. 1 (c) (the same applies to FIG. 2 (c)) and laminated.
Alternatively, the protective film of the drive circuit 6 may also be used.

【0029】上記の1列のノズル孔13を備えたモノカ
ラーヘッド14はモノクロ用インクジェットヘッドの構
成であるが、通常フルカラー印字においては、前述した
ように、減法混色の三原色であるイエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)の3色に、文字や画像の黒部
分に専用されるブラック(Bk)を加えて合計4色のイ
ンクを必要とする。したがって、最低でも4列のノズル
列が必要である。そして、上述した製造方法によれば4
列の発熱ヘッドをモノリシックに構成することは可能で
あり、各列の位置関係も今日の半導体の製造技術により
正確に配置することが可能である。
The mono-color head 14 having the above-described one row of nozzle holes 13 has a structure of a monochrome ink-jet head. However, in full-color printing, as described above, yellow (Y), which is a subtractive three primary colors, is used as described above. , Magenta (M), and cyan (C), plus black (Bk) dedicated to black portions of characters and images, and a total of four inks are required. Therefore, at least four nozzle rows are required. According to the above-described manufacturing method, 4
The heating heads in a row can be monolithically configured, and the positional relationship between the rows can be accurately arranged by today's semiconductor manufacturing technology.

【0030】図3(a) は、上述のモノカラーヘッド14
を4個横に並べてフルカラーのサーマルインクジェット
ヘッド15を構成した状態を示す図であり、同図(b)
は、サーマルインクジェットヘッド15の基板(チッ
プ)をシリコンウエハ17上に多数形成した状態を示す
図である。尚、同図(a) はオリフィス板11に駆動回路
6(図1(c) 及び図2(c) 参照)の保護膜を兼用させる
形式のものを示している。
FIG. 3A shows the above-described monocolor head 14.
FIG. 4B is a diagram showing a state in which four full color thermal ink jet heads 15 are arranged side by side, and FIG.
FIG. 3 is a view showing a state in which a number of substrates (chips) of the thermal inkjet head 15 are formed on a silicon wafer 17. FIG. 2A shows a type in which the orifice plate 11 also serves as the protective film of the drive circuit 6 (see FIGS. 1C and 2C).

【0031】この図3(a) に示すように、サーマルイン
クジェットヘッド15は、大きな基板16上に、4個の
モノカラーヘッド14(14a、14b、14c、14
d)が並んで配置されて形成される。このサーマルイン
クジェットヘッド15は、例えば右方から左方に順に、
マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクを吐出
するように構成される。
As shown in FIG. 3A, the thermal ink jet head 15 has four monocolor heads 14 (14a, 14b, 14c, 14c) on a large substrate 16.
d) are formed side by side. The thermal inkjet head 15 is, for example, from right to left,
It is configured to eject magenta, cyan, yellow, and black inks.

【0032】このサーマルインクジェットヘッド15
は、印字に際しては発熱抵抗体5(図2(a),(b) 参照)
が印字情報に応じて選択的に通電され、瞬時に発熱して
膜沸騰現象を発生させ、その発熱抵抗体5に対応するノ
ズル孔13からインク滴が吐出される。このようなサー
マルインクジェットヘッドではインク滴はノズル孔13
の径に対応する大きさの略球形で吐出され、紙面上に略
その倍の径の大きさとなって印字される。
This thermal ink jet head 15
Is a heating resistor 5 for printing (see FIGS. 2 (a) and 2 (b)).
Are selectively energized in accordance with the print information, and heat is generated instantaneously to cause a film boiling phenomenon, and ink droplets are ejected from the nozzle holes 13 corresponding to the heating resistor 5. In such a thermal ink jet head, ink droplets
Is ejected in a substantially spherical shape having a size corresponding to the diameter of the paper, and is printed on the paper with a size approximately twice as large as the diameter.

【0033】そして、上述したサーマルインクジェット
ヘッド15の製造方法において、工程1及び工程2にお
いて概略説明したように、LSI部を形成する工程と発
熱ヘッド部を形成する工程の双方で電極配線を形成する
から、一方の電極配線の工程を利用して他方の電極配線
も兼ねて行うということを相互に行って、工程数を増や
すことなく、その分だけ厚い電極層を形成するようにし
ている。以下、これについて説明する。
Then, in the above-described method for manufacturing the thermal ink jet head 15, as described in steps 1 and 2, the electrode wiring is formed in both the step of forming the LSI section and the step of forming the heating head section. Therefore, by mutually using the process of one electrode wiring and also performing the other electrode wiring, a thicker electrode layer is formed without increasing the number of processes. Hereinafter, this will be described.

【0034】図4は、上記の工程1及び工程2までを終
了したサーマルインクジェットヘッド15の主要部を、
発熱ヘッド部とLSI部とに分けて示す等価回路図であ
る。同図に示すように、発熱ヘッド部18は、図1(a)
及び図2(a) に示した共通電極2、個別配線電極4、発
熱抵抗体(発熱素子)5から成る。そして、LSI部1
9は、前図で図示を省略した電源供給線21と、スイッ
チングトランジスタ列22、ラッチ回路23、シフトレ
ジスタ回路24等から成る。
FIG. 4 shows a main part of the thermal ink jet head 15 which has completed the above steps 1 and 2.
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a heating head section and an LSI section separately. As shown in FIG.
And a common electrode 2, an individual wiring electrode 4, and a heating resistor (heating element) 5 shown in FIG. And the LSI unit 1
9 includes a power supply line 21 not shown in the previous figure, a switching transistor array 22, a latch circuit 23, a shift register circuit 24, and the like.

【0035】図5(a) 〜(e) は、図4のA−A′断面を
工程順に示す図であり、図6(a) 〜(e) は、図4のB−
B′断面を同様に工程順に示す図である。尚、図5(a)
〜(e) 及び図6(a) 〜(e) には、図1〜図4に示した構
成と同一の構成部分には図1〜図4と同一の番号を付与
して示している。また、図7は、本実施形態の製造プロ
セスを示すフローチャートである。同図のフローチャー
トのa、b、c、d、eの記号で示す工程は、図5及び
図6の(a) 、(b) 、(c) 、(d) 、(e) の形成に、それぞ
れ対応している。
FIGS. 5 (a) to 5 (e) are views showing the AA 'cross section of FIG. 4 in the order of steps, and FIGS. 6 (a) to 5 (e)
It is a figure which similarly shows B 'cross section in process order. FIG. 5 (a)
6 (a) to 6 (e) and 6 (a) to 6 (e), the same components as those shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals as in FIGS. FIG. 7 is a flowchart showing the manufacturing process of the present embodiment. Steps indicated by symbols a, b, c, d, and e in the flowchart of FIG. 6 are used to form (a), (b), (c), (d), and (e) in FIGS. Each corresponds.

【0036】先ず、図7のLSIプロセスに示すよう
に、LSI拡散等の処理を行う(工程S1)。これによ
り、図4に示したスイッチングトランジスタ列22の拡
散部31(図6(a) 参照)及びラッチ回路23、シフト
レジスタ回路24等の拡散部32(同じく図6(a) 参
照)が形成される。
First, as shown in the LSI process of FIG. 7, processing such as LSI diffusion is performed (step S1). Thereby, the diffusion portions 31 (see FIG. 6A) of the switching transistor array 22 and the diffusion portions 32 (see also FIG. 6A) such as the latch circuit 23 and the shift register circuit 24 shown in FIG. 4 are formed. You.

【0037】続いて、酸化膜33を形成した後、例えば
Al系電極材料を用いてLSI電源配線34−1を形成
する。そして、このとき、発熱ヘッド部18の共通電極
配線2−1と個別配線電極線4−1も同一材料で同時に
形成する(工程S2)。これにより、図5(a) 及び図6
(a) に示す構成が形成される。
Subsequently, after forming the oxide film 33, the LSI power supply wiring 34-1 is formed using, for example, an Al-based electrode material. Then, at this time, the common electrode wiring 2-1 and the individual wiring electrode line 4-1 of the heating head portion 18 are simultaneously formed of the same material (step S2). 5 (a) and FIG.
The structure shown in (a) is formed.

【0038】次に、パシベーション膜35を形成する
(工程S3)。これは、半導体素子の特性を安定化させ
るため、半導体チップ表面に、酸化ケイ素などの酸化
膜、又は窒化膜、PSG膜、有機絶縁膜などの層を成長
形成する処理である。これによって、半導体チップの吸
湿が防止され、トランジスタの表面が周囲の電気的およ
び化学的状態から隔離され、電気的な安定性が得られ
る。この工程で、図5(b) 及び図6(b) に示す構成が形
成される。
Next, a passivation film 35 is formed (Step S3). This is a process of growing an oxide film such as silicon oxide, or a layer such as a nitride film, a PSG film, an organic insulating film, etc. on the surface of a semiconductor chip in order to stabilize the characteristics of the semiconductor element. As a result, moisture absorption of the semiconductor chip is prevented, the surface of the transistor is isolated from surrounding electrical and chemical states, and electrical stability is obtained. In this step, the configuration shown in FIGS. 5B and 6B is formed.

【0039】次に、コンタクト孔空けを行うと共に不用
部分のパシベーション膜35を除去する(工程S4)。
この処理では、個別配線電極線4−1と拡散部31のス
イッチングトランジスタ列22を接続し、LSI電源配
線34−1と拡散部32のラッチ回路23を接続するた
めの孔空けと、その接続のための例えばポリシリコンの
注入等が行われる。これにより、図5(c) 及び図6(c)
に示す構成が形成される。
Next, a contact hole is formed, and an unnecessary portion of the passivation film 35 is removed (step S4).
In this processing, the individual wiring electrode line 4-1 is connected to the switching transistor array 22 of the diffusion unit 31, the LSI power supply line 34-1 is connected to the latch circuit 23 of the diffusion unit 32, and a hole is formed. For example, implantation of polysilicon or the like is performed. Thereby, FIG. 5 (c) and FIG. 6 (c)
Is formed.

【0040】ここまでが、本来のLSI部19の形成処
理、すなわち駆動回路とその電源配線の形成処理であ
り、この工程において、上記のように発熱ヘッド部18
の電極配線(共通電極2−1及び個別配線電極4−1)
の形成を兼ねて行っている。これにより、各配線の第1
層目が形成される。
Up to this point, the process of forming the original LSI portion 19, that is, the process of forming the drive circuit and its power supply wiring, has been described.
Electrode wiring (common electrode 2-1 and individual wiring electrode 4-1)
Is also performed. Thereby, the first of each wiring
A layer is formed.

【0041】続いて、図7に示すように、ヘッドプロセ
スの工程に入る。先ず、Ta−Si−Oなどの抵抗性保
護膜を兼ねる発熱抵抗体層36を形成し(工程S5)、
更にその上にバリア層(タングステンに10%以下のア
ルミニューム、チタン、又はシリコンを含ませたW−A
l、W−Ti、又はW−Siの組成の導電性保護膜、図
5及び図6には図示を省略)を形成し(工程S6)、更
に、Auによる電極膜37を形成する(工程S7)。こ
れにより、図5(d) 及び図6(d) に示す構成が形成され
る。
Subsequently, as shown in FIG. 7, the process of the head process is started. First, a heating resistor layer 36 also serving as a resistive protection film such as Ta-Si-O is formed (step S5).
Furthermore, a barrier layer (W-A containing 10% or less of aluminum, titanium, or silicon in tungsten)
A conductive protective film having a composition of 1, W-Ti, or W-Si, not shown in FIGS. 5 and 6, is formed (step S6), and an electrode film 37 of Au is formed (step S7). ). Thus, the configuration shown in FIGS. 5D and 6D is formed.

【0042】尚、抵抗性保護膜36及び導電性保護膜
は、Auによる電極膜37を形成する際に、下層の構成
を保護する役目を果たしている。更に、導電性保護膜
は、Au電極層37と抵抗性保護膜36との密着性を高
めて、共通電極配線2−1、個別配線電極線4−1及び
LSI電源配線34−1と、抵抗性保護膜36を介した
Au電極層37との電気的一体化を実現するためのもの
である。
The resistive protective film 36 and the conductive protective film serve to protect the structure of the lower layer when forming the electrode film 37 of Au. Further, the conductive protective film enhances the adhesion between the Au electrode layer 37 and the resistive protective film 36, and forms the common electrode wiring 2-1, the individual wiring electrode line 4-1 and the LSI power supply wiring 34-1 and the resistance. This is for realizing electrical integration with the Au electrode layer 37 via the conductive protective film 36.

【0043】上記の工程に続いて、配線の形成を行い、
更に発熱抵抗体の形成を行う(工程S8)。これによ
り、図5(e) 及び図6(e) に示すように、Alからなる
共通電極配線2−1、個別配線電極線4−1及びLSI
電源配線34−1にそれぞれ重なってAuの電極膜37
による共通電極配線2−2、個別配線電極線4−2及び
LSI電源配線34−2が形成され、更に発熱抵抗体5
の発熱部が形成される。
Following the above steps, a wiring is formed.
Further, a heating resistor is formed (step S8). As a result, as shown in FIGS. 5 (e) and 6 (e), the common electrode wiring 2-1 made of Al, the individual wiring electrode 4-1 and the LSI
The Au electrode film 37 overlaps with the power supply wiring 34-1.
2-2, individual wiring electrode line 4-2, and LSI power supply wiring 34-2 are formed.
Is formed.

【0044】Auは極めて高い導電性を有しており、抵
抗性保護膜36とAu電極膜37との二層になっている
部分では、電流は抵抗性保護膜36に殆ど流れずにAu
電極膜37(図6(e) の共通電極配線2−2と個別配線
電極線4−2の端部)にのみ流れる。そして、抵抗性保
護膜36のみからなる発熱抵抗体5の発熱部で大きな負
荷が発生して発熱する。
Au has a very high conductivity, and in the portion where the resistive protective film 36 and the Au electrode film 37 are formed in two layers, the current hardly flows through the resistive protective film 36 and the Au
It flows only to the electrode film 37 (the end of the common electrode wiring 2-2 and the individual wiring electrode line 4-2 in FIG. 6E). Then, a large load is generated in the heat-generating portion of the heat-generating resistor 5 composed of only the resistive protective film 36, and heat is generated.

【0045】ここまでが、本来の発熱ヘッド部18の形
成処理、すなわち発熱抵抗体とその共通電極及び個別配
線電極の形成処理であり、この工程において、上記のよ
うにLSI部19の電源供給線34−2の形成を兼ねて
行っている。これにより、各配線の上部層が形成され
る。
Up to this point, the process of forming the original heating head portion 18, that is, the process of forming the heating resistor, its common electrode, and the individual wiring electrode has been described. In this process, as described above, the power supply line of the LSI portion 19 is formed. 34-2 is also formed. Thereby, an upper layer of each wiring is formed.

【0046】この後、図1(b) 及び図2(b) に示した隔
壁9の形成処理が行われ(工程S9)、更にインク供給
路8やインク給送孔10を形成するシリコン孔空け等の
ヘッドプロセスが続行される(工程S10)。
Thereafter, the partition wall 9 is formed as shown in FIGS. 1B and 2B (step S9), and a silicon hole for forming the ink supply passage 8 and the ink supply hole 10 is formed. Etc. are continued (step S10).

【0047】このように、従来から行われてきた製造工
程を増やすことなく、従来と同一の工程数でLSI部の
電源配線と発熱ヘッド部の電極配線を多層厚膜構造にす
ることができる。そして、下部層はAl電極系であるが
上部層がAu電極系であるので、マイグレーションに対
する耐性が増加すると共により多くの電流を流すことが
できる。また、多層構造で上下に厚くなった分だけ電極
の幅を狭くすることができる。すなわち従来1mm幅で
あったとするなら0.5mm幅でよいことになる。
As described above, the power supply wiring of the LSI section and the electrode wiring of the heating head section can be formed into a multi-layer thick film structure without increasing the number of manufacturing steps conventionally performed. Since the lower layer is an Al electrode system but the upper layer is an Au electrode system, resistance to migration increases and more current can flow. In addition, the width of the electrode can be reduced by an amount corresponding to an increase in the thickness of the multilayer structure. That is, if the width is conventionally 1 mm, the width may be 0.5 mm.

【0048】一般に、従来のフルカラーのサーマルイン
クジェットヘッドのチップの寸法は15×12mmであ
ったが、図3(a) に示す本実施の形態におけるサーマル
インクジェットヘッド15のチップの寸法は、上述した
構成により、15×10mmにすることができる。図3
(b) に示すシリコンウエハ17を、5インチのウエハと
してチップの採取数を計算すると、チップの寸法が15
×12mmの場合は68個、チップの寸法が15×10
mmの場合は80個である。すなわち、本実施の形態に
おけるサーマルインクジェットヘッド15は、従来より
も12個多く、つまり18%取り数が増加することにな
る。
In general, the size of the chip of the conventional full-color thermal ink-jet head is 15 × 12 mm, but the size of the chip of the thermal ink-jet head 15 in this embodiment shown in FIG. Can be reduced to 15 × 10 mm. FIG.
When the silicon wafer 17 shown in (b) is a 5-inch wafer and the number of chips to be collected is calculated, the chip size is 15
68 × 12 mm, chip size 15 × 10
In the case of mm, the number is 80 pieces. That is, the number of thermal ink jet heads 15 in the present embodiment is 12 more than the conventional one, that is, the number of picked-up inks is increased by 18%.

【0049】尚、本発明は、上記実施形態例のように発
熱素子面に垂直な方向にインクを吐出する方式に限ら
ず、発熱素子面に平行な方向にインクを吐出する方式の
サーマルインクジェットヘッドにも好適に適用すること
ができる。
The present invention is not limited to the method of ejecting ink in the direction perpendicular to the surface of the heating element as in the above embodiment, but the thermal ink jet head of the method of ejecting ink in the direction parallel to the surface of the heating element. It can also be suitably applied.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、従来の製造工程数を増やすことなくLSI部の電
源配線と発熱ヘッド部の電極配線を多層構造にするの
で、小型なサーマルインクジェットヘッドを容易に作成
することができ、したがって、ウエハの歩留りが向上し
てサーマルインクジェットヘッドの単価を低減させるこ
とが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, the power supply wiring of the LSI section and the electrode wiring of the heating head section are formed in a multilayer structure without increasing the number of conventional manufacturing steps. An ink jet head can be easily manufactured, and therefore, the yield of a wafer can be improved and the unit price of a thermal ink jet head can be reduced.

【0051】また、バリア層としての導電性保護膜を介
在させるので、配線の上部層をAu電極系で形成するこ
とができ、したがって、マイグレーションの耐性が増加
して使用寿命の長いサーマルインクジェットヘッドを形
成することが可能となる。
Further, since a conductive protective film as a barrier layer is interposed, the upper layer of the wiring can be formed of an Au electrode system, and therefore, a thermal ink jet head having an increased migration resistance and a long service life can be obtained. It can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a),(b),(c) は一実施の形態におけるサーマル
インクジェットヘッドの製造方法を工程順に示す概略の
平面図と断面図である。
FIGS. 1A, 1B, and 1C are a schematic plan view and a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a thermal inkjet head according to an embodiment in the order of steps.

【図2】(a),(b),(c) の上段はそれぞれ図1(a),(b),
(c) の平面図を一部拡大して詳細に示す図、中段は上段
のA−A′断面矢視図、下段は上段のB−B′断面矢視
図である。
FIG. 2 (a), (b), (c) are the upper row of FIG. 1 (a), (b),
(c) is a partially enlarged plan view of the top view, the middle section is an AA 'cross-sectional view of the upper section, and the lower section is a BB' cross-sectional view of the upper section.

【図3】(a) はモノカラーヘッドを4個横に並べてフル
カラーのサーマルインクジェットヘッドを構成した状態
を示す図、(b) はサーマルインクジェットヘッドのチッ
プをシリコンウエハ上に多数形成した状態を示す図であ
る。
FIG. 3A shows a state in which four mono-color heads are arranged side by side to form a full-color thermal ink-jet head, and FIG. 3B shows a state in which a number of chips of the thermal ink-jet head are formed on a silicon wafer. FIG.

【図4】工程1及び工程2までを終了したインクジェッ
トヘッドの主要部を発熱ヘッド部とLSI部とに分けて
示す等価回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing a main part of the ink jet head after the steps 1 and 2 divided into a heating head section and an LSI section.

【図5】(a) 〜(e) は図4のA−A′断面を工程順に示
す図である。
5 (a) to 5 (e) are views showing a section taken along line AA 'of FIG. 4 in the order of steps.

【図6】(a) 〜(e) は図4のB−B′断面を工程順に示
す図である。
6 (a) to 6 (e) are views showing a cross section taken along line BB 'of FIG. 4 in the order of steps.

【図7】工程を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 共通電極 2−1 Al共通電極配線(下部層) 2−2 Au共通電極配線(上部層) 3 共通電極給電端子 4 個別配線電極 4−1 Al個別配線電極線(下部層) 4−2 Au個別配線電極線(上部層) 5 発熱抵抗体(発熱素子) 6 駆動回路 7 駆動回路端子 8 インク供給路 9(9−1、9−2) 隔壁 10 インク給送孔 11 オリフィス板 13 ノズル孔(オリフィス) 14(14a、14b、14c、14d) モノカラー
ヘッド 15 フルカラーのサーマルインクジェットヘッド 16 基板(チップ) 17 シリコンウエハ 18 発熱ヘッド部 19 LSI部 21 電源供給線 22 スイッチングトランジスタ列 23 ラッチ回路 24 シフトレジスタ回路 31、32 拡散部 33 酸化膜 34 LSI電源配線 34−1 AlのLSI電源配線(下部層) 34−2 AuのLSI電源配線(上部層) 35 パシベーション膜 36 抵抗性保護膜兼発熱抵抗体層 37 Au電極膜
Reference Signs List 1 silicon substrate 2 common electrode 2-1 Al common electrode wiring (lower layer) 2-2 Au common electrode wiring (upper layer) 3 common electrode power supply terminal 4 individual wiring electrode 4-1 Al individual wiring electrode line (lower layer) 4 -2 Au individual wiring electrode wire (upper layer) 5 Heating resistor (heating element) 6 Drive circuit 7 Drive circuit terminal 8 Ink supply path 9 (9-1, 9-2) Partition wall 10 Ink supply hole 11 Orifice plate 13 Nozzle hole (orifice) 14 (14a, 14b, 14c, 14d) Monocolor head 15 Full-color thermal inkjet head 16 Substrate (chip) 17 Silicon wafer 18 Heating head unit 19 LSI unit 21 Power supply line 22 Switching transistor array 23 Latch circuit 24 shift register circuit 31, 32 diffusion part 33 oxide film 34 LSI power supply wiring 34-1 l of LSI power supply wiring (lower layer) 34-2 Au of the LSI power source wiring (upper layer) 35 passivation film 36 resistant protective film and heating resistor layer 37 Au electrode film

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同一基板上に印字ヘッド部とこれを駆動
する駆動回路部を搭載したサーマルインクジェットヘッ
ドの製造方法であって、 前記印字ヘッド部の電極配線の形成工程において前記駆
動回路部の電源配線の形成を行い、 前記駆動回路部の電源配線の形成工程において前記印字
ヘッド部の電極配線の形成を行うことにより、 前記印字ヘッド部の電極配線及び前記駆動回路部の電源
配線を共に二層以上の多層構造とすることを特徴とする
サーマルインクジェットヘッドの製造方法。
1. A method of manufacturing a thermal ink jet head having a print head unit and a drive circuit unit for driving the print head unit on the same substrate, wherein a power supply of the drive circuit unit is provided in a step of forming electrode wiring of the print head unit. The wiring is formed, and in the step of forming the power supply wiring of the drive circuit section, the electrode wiring of the print head section is formed, whereby both the electrode wiring of the print head section and the power supply wiring of the drive circuit section are formed in two layers. A method for manufacturing a thermal ink jet head, having a multilayer structure as described above.
【請求項2】 前記印字ヘッド部の共通電極配線の形成
工程と前記駆動回路部の電源配線の形成工程との間に、
パシベーション膜の形成工程とコンタクト孔の孔空け工
程とを有することを特徴とする請求項1記載のサーマル
インクジェットヘッドの製造方法。
2. A method according to claim 1, wherein a step of forming a common electrode line of the print head unit and a step of forming a power supply line of the drive circuit unit are performed.
2. The method according to claim 1, further comprising a step of forming a passivation film and a step of forming a contact hole.
【請求項3】 前記印字ヘッド部の電極配線は、最下層
電極層、抵抗性保護膜、導電性保護膜、及び最上層電極
層からなることを特徴とする請求項1又は2記載のサー
マルインクジェットヘッドの製造方法。
3. The thermal ink jet according to claim 1, wherein the electrode wiring of the print head unit comprises a lowermost electrode layer, a resistive protective film, a conductive protective film, and an uppermost electrode layer. Head manufacturing method.
【請求項4】 同一基板上に印字ヘッド部とこれを駆動
する駆動回路部を搭載したサーマルインクジェットヘッ
ドであって、 前記印字ヘッド部に少なくとも下部層と上部層を備えた
多層に形成されてなる電極配線と、 前記駆動回路部に少なくとも下部層と上部層を備えた多
層に形成されてなる電極配線とを有し、 前記印字ヘッド部の下部層と前記駆動回路部の下部層は
同一の工程で同一材料により形成され、 前記印字ヘッド部の上部層と前記駆動回路部の上部層は
同一の工程で同一材料により形成されていることを特徴
とするサーマルインクジェットヘッド。
4. A thermal inkjet head having a print head unit and a drive circuit unit for driving the print head unit on the same substrate, wherein the print head unit is formed as a multilayer having at least a lower layer and an upper layer. An electrode wiring; and a multi-layered electrode wiring having at least a lower layer and an upper layer in the drive circuit unit. The lower layer of the print head unit and the lower layer of the drive circuit unit are in the same process. Wherein the upper layer of the print head unit and the upper layer of the drive circuit unit are formed of the same material in the same step.
【請求項5】 前記印字ヘッド部の電極配線は、最下層
電極層、抵抗性保護膜、導電性保護膜、及び最上層電極
層からなることを特徴とする請求項4記載のサーマルイ
ンクジェットヘッド。
5. The thermal ink jet head according to claim 4, wherein the electrode wiring of the print head section comprises a lowermost electrode layer, a resistive protective film, a conductive protective film, and an uppermost electrode layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006256152A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Fuji Xerox Co Ltd Piezoelectric element substrate, droplet ejection head, and droplet ejection device

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