DE69120002T2

DE69120002T2 - Substrat für farbstrahlkopf

Info

Publication number: DE69120002T2
Application number: DE69120002T
Authority: DE
Inventors: Yasutomo Watanabe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1991-02-26
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2011-02-27
Also published as: EP0473786B1; WO1991012967A1; EP0473786A4; DE69120002D1; ATE138854T1; JPH04211958A; JP3045793B2; ES2087999T3; EP0473786A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Substrat für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf für den Einsatz in einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen einer Tinte und zum Aufzeichnen von Zeichenbildern oder dergleichen mit der ausgestoßenen Tinte. Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, in welchem das Substrat für den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf verwendet wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, welches mit dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf ausgestattet ist. Die vorliegende Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung des Substrats für den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf ein.
Im Hinblick auf das Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem ist eine Vielzahl von Systemen vorgeschlagen worden. Von diesen Vorschlägen haben in den letzten Jahren als kennzeichnende besonders jene Tintenstrahl-Aufzeichnungssysteme allgemeine Beachtung gefunden, wie sie z. B. in den US-Patentdokumenten Nr. 4 723 129 und 4 740 796 beschrieben sind. Diese Tintenstrahl-Aufzeichnungssysteme sind von der Ausführungsform, daß eine Tinte unter Anwendung von Wärmeenergie ausgestoßen wird, und das Aufzeichnen wird mit der entladenen Tinte ausgeführt. Diese Tintenstrahl-Aufzeichnungssysteme weisen die Vorteile auf, daß das Aufzeichnen eines Bildes mit hoher Qualität, hoher Dichte und hoher Auflösung mit hoher Geschwindigkeit ausführbar ist, und es ist im wesentlichen leicht, einen Aufzeichnungskopf oder ein Aufzeichnungsgerät kompakt herzustellen.
Außerdem ist die typische Konfiguration eines sogenannten Substrats (nachstehend gelegentlich als "Aufzeichnungskopf- Substrat" bezeichnet), welches den in einem solchen Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem verwendeten Tintenstrahl Aufzeichnungskopf ausbildet, wie vorstehend beschrieben, z.B. so aufgebaut, wie schematisch in Fig. 3 gezeigt ist. In Fig. 3 zeigt Fig. 3(a) eine schematische Draufsicht( und Fig. 3(b) zeigt eine schematische Querschnittansicht entlang der Linie D - D' in Fig. 3(a).
Das Aufzeichnungskopf-Substrat der in Eig. 3 gezeigten Konfiguration wird im wesentlichen durch die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Schritte erzeugt. In Fig. 1 zeigt Fig.1(a) eine schematische Draufsicht, und Fig. 1(b) zeigt eine schematische Querschnittansicht von Fig. 1(a). In Fig. 2 zeigt Fig. 2(a) eine schematische Draufsicht, und Fig. 2(b) zeigt eine schematische Querschnittansicht entlang der Linie D - D' in Fig. 2(a).
Nachstehend werden die Fertigungsschritte des Aufzeichnungskopf-Substrats mit Bezug auf Fig. 1 - 3 beschrieben.
Wie in Fig. 1(a) und Fig. 1(b) gezeigt, wird eine Materialschicht (Zweischichtlage) zum Erzeugen einer ersten Elektrodenkontaktschicht 2, welche eine Wärmeerzeugungs- Widerstandsschicht, z. B. aus HfB&sub2;, und eine Schicht, z. B. aus Ti, aufweist, in dieser Reihenfolge seitlich eines isolierenden Grundelements 1 geschichtet angeordnet, und eine Materialschicht zur Ausbildung einer Verdrahtungselektrodenschicht 3 aus einem Material, z. B. mit guter Leitfähigkeit, wie z. B. Aluminium, werden auf dem isolierenden Grundelement 1 durch eine Dünnschicht-Auftragstechnologie, wie z. B. ein Aufdampfverfahren, ein Sputterverfahren und ein CVD-Verfahren, erzeugt. Wie in Fig. 2(a) und Fig. 2(b) gezeigt, werden dann die vorausgehend erzeugte Materialschicht für die erste Elektrodenkontaktschicht 2 und die vorausgehend erzeugte Materialschicht für die erste Verdrahtungselektrodenschicht 3 dem Strukturieren durch Photolithographie unterzogen. Wie in Fig. 3(a) und Fig.3(b) gezeigt, wird nachfolgend die strukturierte Materialschicht für die erste Verdrahtungselektrodenschicht 3 dem weiteren Strukturieren unterworfen, um den Teil der ersten Elektrodenkontaktschicht 2 freizulegen, wodurch ein Wärmeerzeugungsabschnitt 10 ausgebildet wird. Es ist möglich, den so hergestellten Wärmeerzeugungsabschnitt 10 so zu verwenden, daß er in diesem Zustand im Kontakt mit Tinte ist, abhängig von einer Materialart, aus der er besteht. Um jedoch den Wärmeerzeugungsabschnitt im wesentlichen vor Korrosion und dergleichen durch die Tinte zu schützen, wird darauf eine Schutzschicht erzeugt.
Das Aufzeichnungskopf-Substrat wird durch diese Fertigungsschritte hergestellt. Und ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, welches einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von Tinte aufweist, in welchem das vorstehende Aufzeichnungskopf-Substrat verwendet wird, ist auf dem Markt eingeführt.
Im Hinblick auf das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät besteht nicht nur ein allgemeines Interesse an der weiteren Erhöhung der Aufzeichnungsgeschwindigkeit, sondern auch an der Verbesserung der Qualität eines aufgezeichneten Bildes. Als ein idealer Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, welcher diese Anforderung erfüllen kann, ist ein solcher Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf zu erwähnen, der im wesentlichen mit so viel als möglich Tintenausstoßöffnungen versehen ist, welche in hoher Dichte angeordnet sind.
Um einen solchen leistungsfähigen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zu schaffen, finden die nachfolgend erwähnten Gesichtspunkte, welche bisher vernachlässigt worden sind, als zu lösende Probleme besondere Aufmerksamkeit. D. h., mit Bezug auf das Aufzeichnungskopf-Substrat sind solche Fehler, wie z. B. Feinlöcher oder fehlende Abschnitte, welche gelegentlich auf einer zu verwendenden Photoresistschicht auftreten, z. B. zum Zeitpunkt des Ausführens des Strukturierens einer Verdrahtungselektrodenschicht, und diese aufgetretenen Fehler erstrecken sich auf die zu strukturierende Verdrahtungselektrodenschicht, oder Schichtfehler, wie z. B. Feinlöcher oder dergleichen, welche gelegentlich an einem Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement während des Erzeugens der Schicht auftreten. Diese Tatsachen haben schließlich einen großen Einfluß auf die Ausbeute im Fall der Herstellung eines Aufzeichnungskopf-Substrats, welches mit zahlreichen Tintenausstoßöffnungen versehen ist, die in hoher Dichte angeordnet sind.
Als ein charakteristisches Beispiel der vorstehend beschriebenen Situation kann eine solche Unterbrechung der Verdrahtungselektrodenschicht aufgezeigt werden, wie sie durch den Buchstaben C in Fig. 2 und Fig. 3 gekennzeichnet ist.
In dem Fall eines Aufzeichnungskopf-Substrats mit einer im wesentlichen geringen Anzahl von Tintenausstoßöffnungen, welche in im wesentlichen geringer Dichte angeordnet sind, kann der vorstehende Punkt mehr oder weniger zugelassen werden, selbst wenn die Ausbeute im wesentlichen gering ist. Aber es wird zu einem Problem, welches in dem Fall nicht unberücksichtigt bleiben kann, wenn bei einem Aufzeichnungskopf-Substrat zahlreiche Tintenausstoßöffnungen in hoher Dichte angeordnet sind. Insbesondere ist es eine ernste technische Angelegenheit in dem Fall eines sogenannten Vollzeilen-Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs, welcher mit zahlreichen Tintenausstoßöffnungen versehen ist, die in hoher Dichte entlang der gesamten Breite der Aufzeichnungsfläche eines Elements angeordnet sind, auf welchem eine Bild aufzuzeichnen ist, in welchem zahlreiche Elektrizität- Wärme-Umwandlungselemente in hoher Dichte auf einem Grundelement angeordnet sind, so daß sie den zahlreichen Tintenausstoßöffnungen entsprechen.
EP-A-0318982 beschreibt einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf, welcher ein Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement aufweist, mit einem wärmeerzeugungswiderstand, hergestellt unter Verwendung einer amorphen Legierung mit mindestens einem ausgewählten Element aus der Gruppe mit Ti, Zn, Hf, Nb, Ta und W, als auch Fe, Ni und Cr, und einem Elektrodenpaar, welches elektrisch mit dem Wärmeerzeugungswiderstand verbunden ist, einer Aufnahme zum Halten des Elektrizität-Wärme-Umwandlungselements und einem Fließkanal, ausgebildet auf der Aufnahme entsprechend dem Wärmeerzeugungsabschnitt des Elektrizität-Wärme-Umwandlungselements, ausgebildet zwischen dem Elektrodenpaar und verbunden mit einer Ausstoßöffnung zum Entladen der Tinte.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das vorausgehend erwähnte technische Problem durch Anordnen eines Verdrahtungselektrodenabschnitts für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf der Ausführungsform, in welcher Tinte unter Anwendung von Wärmeenergie ausgestoßen wird, zu lösen und einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit einer wesentlich erhöhten Wirtschaftlichkeit des Aufzeichnungskopf zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden, um einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zu schaffen, wobei das vorausgehende technische Problem mit Bezug auf die Verminderung des Ertrags infolge der Unterbrechung, verursacht aufgrund des in dem Elektrizität-Wärrne-Umwandlungselements aufgetretenen Fehler gelöst wird, ohne einen negativen Einfluß der Wärmeenergie auf die Stabilität des Aufzeichnungskopfs, durch Anordnen eines Elektrizität-Wärme-Umwandlungselements, welches eine Wärmeerzeugungs-Widerstandsschicht aufweist, die zum Erzeugen der Wärmeenergie zur Verwendung für das Ausstoßen von Tinte dient, und einer Elektrode, welche mit der Wärmeerzeugungs-Widerstandsschicht verbunden ist.
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf kann zahlreiche Elektrizität-Wärme-Umwandlungselemente aufweisen, welche zum Erzeugen von Wärmeenergie zum Ausstoßen von Tinte verwendet werden, die in hoher Dichte auf einem Grundelement angeordnet sind, wobei das vorstehende technische Problem, welches in einem solchen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf auftritt, durch einen in wesentlichen einfachen Aufbau lösbar ist.
Ein Vollzeilen-Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf kann zahlreiche in hoher Dichte angeordnete Tintenausstoßöffnungen aufweisen, in welchen eine Vielzahl Elektrizität-Wärme-Umwandlungselemente in hoher Dichte auf einem Substrat angeordnet ist, so daß sie den zahlreichen Tintenausstoßöffnungen ent sprechen, wobei das vorstehende technische Problem, welches in einem solchen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf auftreten kann, durch einen im wesentlichen einfachen Aufbau lösbar ist.
Vorzugsweise betrifft die vorliegende Erfindung ein Substrat für den Einsatz in dem vorstehenden Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf, ein mit dem vorstehenden Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf ausgestattetes Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät und ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats für den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf.
Im Ergebnis intensiver Untersuchungen, um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, hat der eingangs genannte Erfinder einen Kenntnisstand erlangt, beruhend auf dem Aufbau, welcher nachfolgend beschrieben wird. D. h., in einem Verfahren zur Herstellung des bekannten Aufzeichnungskopf-Substrats wird ein Paar von ersten Verdrahtungselektrodenschichten auf einem Grundelement durch eine erste Elektrodenkontaktschicht angeordnet. In diesem Fall hat der eingangs genannte Erfinder einen geschichteten Aufbau vorgesehen, welcher übereinander angeordnete Mehrfachschichten aufweist, durch Anordnen eines weiteren Paars von zweiten Verdrahtungselektrodenschichten auf einer zweiten Elektrodenkontaktschicht, und führte Untersuchungen zum Ergebnis durch.
Demzufolge haben sich die folgenden Tatsachen gezeigt. D.h., in dem Fall eines solchen Aufbaus, wie er vorstehend erwähnt ist, wird selbst im Fall eines -Fehlers, wie z. B. ein fehlender Abschnitt oder eine Unterbrechung in einem Paar von Verdrahtungselektrodenschichten, der Fehler durch das andere Paar von Verdrahtungselektrodenschichten ausgeglichen, und deswegen kann eine negative Wirkung infolge des Fehlers auf das Ganze im wesentlichen aufgehoben werden, und dies führt zu einer wesentlichen Erhöhung des Ertrags bei der Herstellung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs.
Der eingangs genannte Erfinder hat die vorstehenden Erkenntnisse bei der Herstellung eines Aufzeichnungskopf- Substrats umgesetzt. An dem gefertigten Aufzeichnungskopf Substrat ist die Situation des Auftretens einer Unterbrechung untersucht worden. Demzufolge hat sich gezeigt, daß der Anteil des Auftretens einer Unterbrechung wesentlich vermindert ist. Dann ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf unter Verwendung des gefertigten Aufzeichnungskopf-Substrats hergestellt worden, und der gefertigte Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf ist in einem Gerätehauptkörper eingesetzt worden, um das Aufzeichnen des Bildes durch das Ausstoßen von Tinte auszuführen. Demzufolge hat sich gezeigt, daß der geschaffene Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf in der Lage ist, die vorstehenden Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu erfüllen.
Erfindungsgemäß wird ein Substrat für einen Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1 aufgezeigt.
Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats gemäß Anspruch 10 oder Anspruch 11 beschrieben.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ferner einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit dem vorstehend erwähnten Substrat für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, welches den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats für den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 - 3 zeigen schematische Ansichten eines Beispiels eines herkömmlichen Substrats für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit den Fertigungsschritten, wobei Fig. 1(a) - 3(a) die Draufsicht und Fig. 1(b) - 3(b) die Querschnittansicht zeigen.
Fig. 4 - 8 zeigen schematische Ansichten eines Ausführungsbeispiels des Substrats für einen erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf in Übereinstimmung mit den Fertigungsschritten, wobei Fig. 4(a) - 8(a) die Draufsicht zeigen und Fig. 4(b) - 8(b) sowie Fig. 5(c) - 8(c) die Querschnittansicht zeigen.
Fig. 9 - 13 zeigen schematische Ansichten eines anderen Ausführungsbeispiels des Substrats für einen erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf in Übereinstimmung mit den Fertigungsschritten, wobei Fig. 9(a) - 13(a) die Draufsicht zeigen und Fig. 9(b) - 13(b) sowie Fig. 10(c) - 13(c) die Querschnittansicht zeigen.
Fig. 14 zeigt eine schematische Schrägansicht eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs.
Fig. 15 zeigt eine schematische Schrägansicht eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts, in welchem der in Fig. 14 gezeigte Tintenstrahl-Aufzeichnungs kopf angeordnet ist
Fig. 16 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Vollzeilen-Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs, welcher entlang der gesamten Breite einer Aufzeichnungsfläche eines Elements, auf welchem die Aufzeichnung auszuführen ist, angeordnete Ausstoßöffnungen aufweist.
Fig. 17 zeigt eine schematische Schrägansicht eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts mit einem Vollzeilen-Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf.
Fig. 4 - 8 zeigen schematische Ansichten eines Ausführungsbeispiels des Substrats für den erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf in Übereinstimmung mit den aufeinanderfolgenden Fertigungsschritten. In Fig. 5 zeigt Fig. 5(a) eine Draufsicht, Fig. 5(b) zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B - B' in Fig. 5(a), und Fig. 5(c) zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie A - A' in Fig. 5(a). In anderen Figuren neben Fig. 5 sind die Kennzeichnung A - A' und die Kennzeichnung B - B' ausgelassen, aber jede dieser Figuren zeigt eine Zeichnung desselben Abschnitts wie in Fig. 5, welche aus derselben Richtung wie im Fall von Fig. 5 beobachtet wird.
Wie in Fig. 4(a) und Fig. 4(b) gezeigt ist, wird zuerst eine Materialschicht als eine erste Elektrodenkontaktschicht 42 erzeugt, welche eine Wärmeerzeugungs-Widerstandsschicht aus HfB&sub2;, TaAl, TaSi, CrSiO, TiO&sub2; usw. und eine Schicht aus Ti, Cr, Ni, Mo, W usw. aufweist, die in dieser Reihenfolge auf einem isolierenden Grundelement 41 geschichtet angeordnet sind, welches Aluminium mit einer Glasschicht auf einer Oberfläche aufweist, Silizium, welches eine thermisch oxidierte SiO&sub2;-Schicht auf einer
Oberfläche aufweist, Glas oder dergleichen, und eine Materialschicht als eine erste Verdrahtungselektrodenschicht 43 aus Al, Cu, Au oder dergleichen. In der Figur (z. B. in Fig. 4) werden zur Vereinfachung dieselben Bezugszeichen wie die in dem Fall nach dem Strukturieren verwendeten auch für die Schicht als die Materialschicht verwendet, welche in einem Festzustand auf der gesamten Oberfläche angeordnet ist.
Wie in Fig.5(a) - 5(c) gezeigt ist, wird ein Photoresist aufgetragen (in der Figur nicht gezeigt), gefolgt vom Belichten, Entwickeln, Härten und dergleichen. Anschließend werden das Ätzen und das Entfernen des Photoresists ausgeführt, um die Materialschicht für die erste Elektrodenkontaktschicht 42 und die Materialschicht für die erste Verdrahtungselektrodenschicht 43 zu strukturieren, um dadurch eine Struktur der ersten Elektrodenkontaktschicht 42 und eine Struktur der Verdrahtungselektrodenschicht 43 zu erzeugen. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine solche Unterbrechung zu finden, wie sie durch A" gekennzeichnet ist, verursacht durch einen Fehler oder dergleichen des Photoresists, welches zwischen der ersten Elektrodenkontaktschicht 42 und der Verdrahtungselektrodenschicht 43 vorliegt.
Wie in Fig. 6(a) - 6(c) gezeigt ist, werden anschließend eine Materialschicht für die zweite Elektrodenkontaktschicht 44 aus Ti, Cr, Ni, Mo, W usw. und eine Materialschicht für die zweite Verdrahtungselektrodenschicht 45 aus Al, Cu, Au usw. erzeugt. In diesem Fall weist die zweite Elektrodenkontaktschicht 44 eine Atzselektivität gegenüber der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht 45 auf. Insbesondere die zweite Elektrodenkontaktschicht 44 wird aus einem Material hergestellt, welches durch eine Ätzlösung nicht ätzbar ist, mit welcher die zweite Verdrahtungselektrodenschicht 45 geätzt wird. Dabei wird ein freiliegender Abschnitt des fehlerhaften Abschnitts A" durch die Materialschicht der zweiten Elektrodenkontaktschicht 44 und die Materialschicht für die zweite Verdrahtungselektrodenschicht 45 bedeckt.
Wie in Fig. 7(a) - 7(c) gezeigt, wird durch ein photolithographisches Verfahren, in derselben Weise wie vorstehend beschrieben, eine zweite Verdrahtungselektrodenschicht 45 erzeugt. Diese zweite Verdrahtungselektrodenschicht 45 wird durch Strukturieren unter Verwendung eines Photoresists, das Ätzen der Materialschicht der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht 45, das Ätzen der Materialschicht der zweiten Elektrodenkontaktschicht 44 und das Entfernen des Photoresists hergestellt. Wie in der Figur gezeigt, wird zu diesem Zeitpunkt ein Teil jeweils der zweiten Elektrodenkontaktschicht 44 und der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht 45 mittels Ätzen entfernt, um einen Abschnitt 51 zum Erzeugen des Wärmeerzeugungsabschnitts im voraus zu erzeugen.
Selbst wenn dabei z. B. ein Fehler der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht 45 infolge eines Fehlers oder dergleichen des Photoresists auftreten sollte, wie im Abschnitt B" in der Figur gezeigt, erstreckt sich ein solcher Fehler nicht auf die unteren Schichten (die erste Verdrahtungselektrodenschicht 43 und die erste Elektrodenkontaktschicht 42), und deshalb wird der Stromkreis niemals unterbrochen.
Dann wird, wie in Fig. 8(a) - ((c) gezeigt, die im Abschnitt 51 angeordnete erste Verdrahtungselektrodenschicht 43 zum Ausbilden des ersten Wärmeerzeugungsabschnitts in einem photolithographischen Verfahren geätzt, in derselben Weise wie vorstehend beschrieben, um dadurch die darunter angeordnete erste Elektrodenkontaktschicht 42 freizulegen, wobei ein Wärmeerzeugungsabschnitt 50 erzeugt wird. Selbst wenn in diesem Fall, wie vorstehend beschrieben ist, ein Fehler auf der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht 45 infolge eines Fehlers oder dergleichen des Photoresists auftreten sollte, erstreckt sich ein solcher Fehler nicht auf die unteren Schichten (die erste Verdrahtungselektrodenschicht 43 und die erste Elektrodenkontaktschicht 42).
Auf der Mehrschichtstruktur mit den übereinander angeordneten dünnen Schichten, welche in der vorstehend beschriebenen Weise auf dem Grundelement ausgebildet ist, wird eine SiO&sub2;-Schicht durch ein Sputterverfahren als Schutzschicht erzeugt. Somit ist ein Substrat für einen Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf ausgebildet.
Spezielle Ausführungsbeispiele für die Kombination der die Mehrschichtstruktur ausbildenden Materialien, welche die erste Verdrahtungselektrodenschicht/die zweite Elektrodenkontaktschicht/die zweite Verdrahtungselektrodenschicht aufweisen, können einschließen: die Kombination Al- Schicht/Ti-Schicht/Al-Schicht, die Kombination Al- Schicht/Cr-Schicht/Al-Schicht, die Kombination Cu- Schicht/Ti-Schicht/Cu-Schicht, die Kombination Au- Schicht/Ni-Schicht/Au-Schicht und die Kombination Al- Schicht/TaSi-Schicht/Cu-Schicht. Von diesen Kombinationen ist die Kombinatiän Al-Schicht/Ti-Schicht/Al-Schicht die zweckentsprechendste.
Nachfolgend erfolgt mit Bezug auf die Zeichnungen die Erläuterung einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Fig. 9 - 13 zeigen schematische Ansichten anderer Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Substrats für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf in Übereinstimmung mit den Fertigungs schritten.
Von den Zeichnungen in Fig. 10 zeigt Fig. 10(a) eine Draufsicht, Fig. 10(b) zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie B - B' in Fig. 10(a), und Fig. 10(c) zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie A - A' in Fig. 10(a).
In anderen Figuren als den Figuren in Fig. 10 sind die Kennzeichnung von A - A' und die Kennzeichnung von B - B' ausgelassen, aber jede von ihnen zeigt eine Zeichnung desselben Abschnitts wie in Fig. 10, welcher aus derselben Richtung wie im Fall der Fig. 10 beobachtet wird.
Wie in Fig. 9(a) und Fig. 9(b) gezeigt, werden zuerst auf einem isolierenden Halteelement 21 aus z. B. der gleichen Materialart wie jene in der vorausgehenden Ausführungsform eine Materialschicht für die erste Elektrodenkontaktschicht 22 aus Ti, Cr, Ni, Mo, W usw. und eine Materialschicht für die erste Verdrahtungselektrodenschicht 23 aus Al, Cu, Au usw. erzeugt. In der Figur (z. B. in Fig. 9) werden zur Vereinfachung dieselben Bezugszeichen wie jene im Fall nach dem Strukturieren verwendeten auch für die Schicht als der Materialschicht verwendet, welche in einem Festzustand auf der gesamten Fläche angeordnet wird.
Dann wird ein Photoresist (in der Figur nicht gezeigt) aufgetragen, wie in Fig. 10(a) - 10(c) gezeigt ist, dem das Belichten, das Entwickeln, das Härten und dergleichen folgen.
Aufeinanderfolgend werden das Ätzen und das Entfernen des Photoresists ausgeführt, um die Materialschicht für die erste Elektrodenkontaktschicht 22 und die Materialschicht für die erste Verdrahtungselektrodenschicht 23 zu strukturieren. In dieser wird ein unterbrochener Abschnitt zum Ausbilden eines Wärmeerzeugungsabschnitts 31 an einem Teil jeweils der ersten Elektrodenkontaktschicht 22 und der ersten Verdrahtungselektrodenschicht 23 erzeugt. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine solche mit A" gekennzeichnete Unterbrechung zu finden, verursacht durch einen Fehler oder dergleichen des Photoresists, welcher zwischen der ersten Elektrodenkontaktschicht 22 und der ersten Verdrahtungselektrodenschicht 23 vorliegt.
Danach werden, wie in Fig. 11(a) - 11(c) gezeigt, eine Materialschicht für die zweite Elektrodenkontaktschicht 24 mit einer Wärmeerzeugungs-Widerstandsschicht aus HfB&sub2;, TaAl, TaSi, CrSiO, TiO&sub2; usw. und eine Schicht aus Ti, Cr, Ni, Mo, W usw. erzeugt, welche in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet sind, und eine Materialschicht für die zweite Verdrahtungselektrodenschicht 25 aus Al, Cu, Au usw. wird ausgebildet In diesem Fall weist die zweite Elektrodenkontaktschicht 24 eine Ätzselektivität gegenüber der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht 25 auf. Insbesondere die zweite Elektrodenkontaktschicht 24 wird aus einem Material erzeugt, welches nicht durch eine Ätzlösung ätzbar ist, mit welcher die zweite Verdrahtungselektrodenschicht geätzt wird. In dieser wird ein freigelegter Abschnitt des fehlerhaften Abschnitts A" durch die Materialschicht für die zweite Elektrodenkontaktschicht 24 und durch die Materialschicht für die zweite Verdrahtungselektrodenschicht 25 bedeckt.
Wie in Fig. 12(a) - 12(c) gezeigt, wird anschließend eine zweite Verdrahtungselektrodenschicht 25 durch ein photohthographisches Verfahren in derselben Weise wie vorstehend beschrieben erzeugt. Diese zweite Verdrahtungselektrodenschicht 25 wird durch Strukturieren unter Verwendung eines Photoresists, durch Ätzen der Materialschicht für die zweite Verdrahtungselektrodenschicht 25, durch Ätzen der Materialschicht für die zweite Elektrodenkontaktschicht 24 und durch das Entfernen des Photoresists erzeugt.
Selbst wenn ein Fehler der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht 25 aufgrund eines Fehlers oder dergleichen des Photoresists auftreten sollte, z. B. in dem in der Figur gezeigten Abschnitt B", erstreckt sich dieser Fehler nicht auf die unteren Schichten (die erste Verdrahtungselektrodenschicht 23 und die erste Elektrodenkontaktschicht 22), und infolgedessen wird der Stromkreis niemals unterbrochen.
Wie in Fig. 13(a) - 13(c) gezeigt, wird ein Teil der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht 25 (Abschnitt 31 zum Erzeugen eines Wärmeerzeugungsabschnitts) durch ein photolithographisches Verfahren in derselben Weise geätzt, wie vorstehend beschrieben, um dadurch einen Teil der zweiten Elektrodenkontaktschicht 24 freizulegen, wodurch ein Wärmeerzeugungsabschnitt 30 ausgebildet wird. Da in diesem Fall, wie vorstehend beschrieben, die zweite Elektrodenkontaktschicht 24 durch die Ätzlösung für die zweite Verdrahtungs elektrodenschicht 25 nicht geätzt wird, erfolgt das Freilegen des Wärmeerzeugungsabschnitts 30 ohne einen Fehler der zweiten Elektrodenkontaktschicht 24 zu verursachen. Selbst wenn in diesem Schritt ein Fehler der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht 25 infolge eines Fehlers oder dergleichen des Photoresists auftreten sollte, erstreckt sich ein solcher Fehler nicht auf die unteren Schichten (die erste Verdrahtungselektrodenschicht 23 und die erste Elektrodenkontaktschicht 22).
Auf der Mehrschichtstruktur mit den übereinander angeordneten dünnen Schichten, welche auf dem Grundelement in der vorstehend beschriebenen Weise erzeugt ist, wird durch ein Sputterverfahren eine SiO&sub2;-Schicht als Schutzschicht ausgebildet. Somit wird ein Substrat für einen Tintenstrahl-Auf zeichnungskopf geschaffen.
Spezielle Beispiele für die Kombination der Materialien zum Ausbilden der Mehrschichtstruktur mit der ersten Verdrahtungselektrodenschicht/der zweiten Elektrodenkontaktschicht/der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht können aufweisen: die Kombination Al-Schicht/Ti-Schicht + Widerstandsnaterial-Schicht/Al-Schicht, die Kombination Al- Schicht/Cr-Schicht + Widerstandsmaterial-Schicht/Al- Schicht, die Kombination Cu-Schicht/Ti-Schicht + Widerstandsmaterial-Schicht/Cu-Schicht, die Kombination Au- Schicht/Ni-Schicht + Widerstandsmaterial-Schicht/Au- Schicht, die Kombination Al-Schicht/TaSi-Schicht/Cu-Schicht usw. Von diesen Kombinationen ist die Kombination Al- Schicht/Ti-Schicht + Widerstandsmaterial-Schicht/Al-Schicht die zweckentsprechendste.
Da in dieser Ausführungsform der Schritt der Durchführung des Ätzens durch Sputtern vor dem Erzeugen der Materialschicht für die Wärmeerzeugungs-Widerstandsmaterial-Schicht erfolgt, wird die Oberfläche, auf welcher eine Schicht zu erzeugen ist, geglättet und gereinigt, und somit wird eine Verbesserung des Haftvermögens der Wärmeerzeugungs-Widerstandsmaterial-Schicht erreicht.
Wie in den vorstehenden Ausführungsformen erläutert, wird zum Verhindern des Auftretens der Unterbrechung der Ver drahtungselektrodenschicht infolge eines Fehlers des Photoresists oder von beim Erzeugen der Schicht verursachten Fehlern ein ausgewähltes Material für den Aufbau der zweiten Elektrodenkontaktschicht 44 verwendet, ein Material, welches eine Ätzselektivität gegenüber der zweiten Ver drahtungselektrodenschicht aufweist, insbesondere ein solches Material, welches nicht durch ein Ätzmittel ätzbar ist, mit dem die zweite Verdrahtungselektrodenschicht 45 geätzt wird.
Beispielsweise wird im Fall der Verwendung von Al als Aufbaumaterial sowohl der ersten Verdrahtungselektrddenschicht 42, als auch der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht 45 und von Ti als Aufbaumaterial der zweiten Elektrodenkontaktschicht 44 ein Lösungsgemisch aus Essigsäure, Phosphorsäure und Salpetersäure als Ätzlösung für das Aufbaumaterial Al der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht 45 verwendet und das reaktive Plasmaätzen des Aufbaumaterials Ti der zweiten Elektrodenkontaktschicht 44 unter Verwendung von CF&sub4; ausgeführt, wobei das Aufbaumaterial Al der Verdrahtungselektrodenschicht 45 durch das vorstehende Ätzlösungsgemisch geätzt wird, während das Aufbaumaterial Ti der zweiten Elektrodenkontaktschicht 45 durch das Ätzlösungsgemisch nicht geätzt wird. Und wenn das reaktive Plasmaätzen unter Verwendung von CF&sub4; gegenüber dem Aufbaumaterial Ti der zweiten Elektrodenkontaktschicht 44 unter Verwendung eines identischen Photoresists ausgeführt wird, erfolgt das Ätzen der zweiten Elektrodenkontaktschicht 44, wobei das Aufbaumaterial Al der ersten Verdrahtungselektrodenschicht 43 nicht geätzt wird. In diesem Fall wird z.B. die erste Verdrahtungselektrodenschicht 43 z. B. selbst im fehlerhaften Abschnitt B" nicht geätzt. Somit tritt die Unterbrechung niemals in der Verdrahtungselektrodenschicht auf.
Wenn nun ein Fehler im Photoresist zum Erzeugen der ersten Verdrahtungselektrodenschicht vorliegt, wird die erste Ver drahtungselektrodenschicht demzufolge unterbrochen, weil das Ätzen z. B. in einem solchen Zustand verursacht wurde, wie er in Fig. 5 gezeigt und mit A" bezeichnet ist, beim Erzeugen der ersten Verdrahtungselektrodenschicht. Die zweite Verdrahtungselektrodenschicht 45 wird jedoch darauf ausgebildet, um einen solchen fehlerhaften Abschnitt in einem Zustand abzudecken, daß die Unterbrechung nicht im Abschnitt A" auftritt.
Außerdem ist in dem vorstehend erwähnten Fertigungsschritt eines Substrats für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf die Wahrscheinlichkeit gegeben, daß der fehlerhafte Ab- schnitt A" und der fehlerhafte Abschnitt B" in der gleichen Position auftreten, äußerst gering, in einem solchen Maß, daß die Wahrscheinlichkeit im wesentlichen Null ist, im Vergleich zu dem Fall, in dem sowohl der fehlerhafte Ab- schnitt A", als auch der fehlerhafte Abschnitt B" unabhängig auftreten, und deshalb besteht keine solche Gelegenheit, daß ein in den jeweiligen Schichten auftretender Fehler seinen Einfluß bis zum Abschluß der Fertigung auf rechterhält. Demzufolge wird die Verdrahtungselektrodenschicht im wesentlichen unterbrechungsfrei hergestellt, und außerdem wird die Ausbeute in den Fertigungsschritten wesentlich erhöht, und die Produktionskosten werden deutlich vermindert.
Fig. 14 zeigt eine schematische Schrägansicht einer Ausführungsform eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs, welcher unter Verwendung des vorstehend erzeugten Substrats gefertigt worden ist.
In der Figur sind auf einem Grundelement 1102 Wärmeer zeugungsabschnitte 1103 der die Elektrizität-Wärme-Umwandlungselemente aufweisenden Elektrode 1104 angeordnet (die Schutzschicht ist in der Figur nicht gezeigt), auf welcher Tintenkanalwände 1105 und eine Oberplatte 1106 angeordnet sind. Die Tinte 1112 wird aus einem Tintenbehälter (in der Figur nicht gezeigt) durch ein Tintenzuführrohr 1107 in eine gemeinsame Tintenkammer 1108 des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs 1101 zugeleitet. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1109 ein Verbindungselement zum Zuführen der Tinte. Die in die gemeinsame Tintenkammer 1108 eingespeiste Tinte wird infolge einer sogenannten Kapillarwirkung den Tintenkanälen 1110 zugeführt und wird durch Ausbilden des Meniskus in den Ausstoßöffnungen 1111 stabil erhalten, welche mit den Tintenkanälen in Verbindung stehen. Die an dem Wärmeerzeugungsabschnitt 1103 des Elektrizität-Wärrne-Umwandlungselements vorliegende Tinte wird beim Erzeugen von Wärme an dem Wärrneerzeugungsabschnitt 1103 sofort erhitzt, um die Bildung einer Gasblase der Tinte in den Tintenkanälen zu verursachen, wodurch die Tinte durch die Ausstoßöffnungen 1111 entladen wird. Diese Figur zeigt einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, welcher zahlreiche Ausstoßöffnungen aufweist, deren Anzahl 128 bis 256 beträgt, welche in einer Dichte von 16 Ausstoßöffnungen je Millimeter angeordnet sind.
Fig. 15 zeigt eine schematische Schrägansicht des Hauptabschnitts einer Ausführungsform eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts, in welchem der in Fig. 14 gezeigte Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf angeordnet ist. Dieses Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät ist eine sogenannte Echtabtastausführung.
In der Figur ist der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 208 abnehmbar auf einem Schlitten 206 angeordnet, welcher durch Führungsstangen 205 geführt ist. Der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf wird abtastend in eine Richtung bewegt, welche im wesentlichen senkrecht zu der Transportrichtung einer Aufzeichnungsunterlage 202 verläuft. Das Bezugszeichen 201 bezeichnet eine Transportwalze, welche zum Transportieren der Aufzeichnungsunterlage 202 in eine gewünschte Position entlang einer Druckauflage 203 dient. Das Bezugszeichen 204 bezeichnet eine Wiedergewinnungseinrichtung, welche dazu dient, den Zustand der Ausstoßöffnung in gewünschter Weise in einer Ausgangsposition Hp zu erhalten. Diese Wiedergewinnungseinrichtung weist eine elastische Kappe zum Abdekken der Ausstoßöffnung auf, eine Vakuumpumpe zum Ansaugen von Tinte aus der Ausstoßöffnung und dergleichen.
In diesem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät werden der Antrieb jeweils der Aufzeichnungsunterlagen-Transporteinrichtung, der Aufzeichnungskopf-Abtasteinrichtung und der Ausstoßwiedergewinnungseinrichtung, das Ansteuern des Aufzeichnungskopfs und dergleichen auf der Grundlage einer Anforderung oder eines Signals gesteuert, das von einer Steuereinrichtung ausgegeben wird, welche eine an der Seite des Gerätekörpers angeordnete CPU aufweist.
Fig. 16 zeigt eine schematische Schrägansicht einer Ausführungsform eines Vollzeilen-Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs mit mehr als 1000 Ausstoßöffnungen entlang der gesamten Breite der Aufzeichnungsfläche einer Aufzeichnungsunterlage, auf welche ein Bild aufzuzeichnen ist. In der Figur weist ein Substrat 111 für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf eine Vielzahl von Halbleitereinrichtungen 112 auf, insbesondere ist z. B. eine Vielzahl von Ansteuer- ICs zusammen mit einem flexiblen Kabel 104 an einem Halteelement 102 angeordnet, und sie sind durch ein Gummidrückelement 107, welches einen dünnen, plattenförmigen, elastischen Körper aufweist, mit einem Andruckelement 105 für flexible Kabel fest angeordnet, welches stabil ist und vier Einstellschrauben 106 aufweist, so daß der Verdrahtungsabschnitt des Substrats 111 und das flexible Kabel 104 mechanisch fest angeordnet sind, während sie elektrisch miteinander verbunden sind; Das Bezugszeichen 103 bezeichnet eine Tintenzuführleitung, welche zum Zuführen der Tinte in die gemeinsame Tintenkammer des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs von beiden Seiten einen flexiblen Schlauch aufweist.
Fig. 14 zeigt die gemeinsame Tintenkammer, bezeichnet durch das Bezugszeichen 1108, und die Tintenkanäle mit dem Bezugszeichen 1110 sind jeweils als ein konkaver Abschnitt an einem Tintenkanalformelement 104 ausgebildet. Ebenso sind die durch das Bezugszeichen 1111 bezeichneten Ausstoßöffnungen, welche in Fig. 14 gezeigt sind, in Reihe an dem in der Figur mit dem Bezugszeichen 101 bezeichneten Abschnitt angeordnet. Und der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf ist durch festes Anordnen dieser am Substrat 111 verwirklicht.
Fig. 17 zeigt eine schematische Schrägansicht einer Übersicht eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts, in welchem der Vollzeilen-Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf angeordnet ist.
In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 365 ein Transportband zum Transportieren eines Elements, auf welchem das Aufzeichnen auszuführen ist, wie z. B. Papier. Dieses Transportband 365 dient zum Transportieren eines Elements, auf welchem das Aufzeichnen beim Umlaufen der Transportwalzen 364 auszuführen ist (in der Figur nicht gezeigt). Die untere Fläche eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs 332 ist so ausgebildet, daß sie eine Ausstoßöffnungsfläche darstellt, auf welcher eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen angeordnet ist, damit sie der Aufzeichnungsfläche eines Elements entspricht, auf welcher die Aufzeichnung auszuführen ist.

(Ausführungsbeispiele)

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele eingehend beschrieben.

Ausführungsbeispiel 1

Auf einem Halteelement 41 des Si-Einkristalls, welches eine SiO&sub2;-Schicht (Schichtdicke: 2,75 µm) auf dessen Oberfläche aufweist, welche durch thermische Oxydation erzeugt wurde, erfolgte die Ausbildung einer HfB&sub2;-Schicht (Schichtdicke: 1000 Å [1000 x 10&supmin;¹&sup0; m]) als Wärrneerzeugungs-Widerstandsschicht durch Sputtern von HfB&sub2; (mit einer Reinheit von mehr als 99,9%) als das Target in einer Vakuumkammer. Die Sputter-Bedingungen wurden in diesem Fall wie nachstehend aufgeführt eingestellt.

Sputter-Bedingungen:

Durchmesser der Targetfläche: 8 Zoll [20,32 cm]
Hochfrequenzleistung: 1500 W
Solltemperatur des Grundelements: 100ºC
Schichterzeugungsdauer: 20 Minuten
Ausgangsdruck: < 1 x 10&supmin;&sup5; Pa
Sputtergas: Argon
Sputtergasdruck: 0,5 Pa
Dann wurden die vorstehenden Sputtervorgänge wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Target durch ein Target ersetzt wurde, welches Ti (mit einer Reinheit von mehr als 99,9%) aufwies, und die Schichterzeugungsdauer wurde auf eine Minute verändert, um den Sputtervorgang auszuführen, wobei eine Ti-Schicht (Schichtdicke: 50 Å [50 x 10&supmin;¹&sup0; m]) erzeugt wurde.
In diesem Ausführungsbeispiel weist der geschichtete Aufbau die HfB&sub2;-Schicht und die Ti-Schicht auf, welche übereinander angeordnet die erste Elektrodenkontaktschicht 42 ausbildet.
Die vorausgehenden Sputterprozesse wurden anschließend wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Target durch ein Target ersetzt wurde, welches Al (mit einer Reinheit von mehr als 99,9%) aufwies, die Hochfrequenzleistung auf 500 W und die Schichterzeugungsdauer auf sechs Minuten verändert wurde, um einen Sputterprozeß auszuführen, wobei eine Al- Schicht (Schichtdicke: 4500 Å [4500 x 10&supmin;¹&sup0; m]) als die erste Verdrahtungselektrodenschicht 43 ausgebildet wurde (hinsichtlich dieser Schritte siehe Fig. 4(a) bis Fig. 4(b)).
Nachfolgend wurde am übereinander angeordneten Aufbau mit der HfB&sub2;-Schicht, der Ti-Schicht und der Al-Schicht das Strukturieren durch Photolithographie in der folgenden Weise ausgeführt. Zuerst wurde das Photoresist (Handelsname: OFPR 800, hergestellt durch Tokyo Ohka Company) auf die Al-Schicht aufgetragen, um eine Schicht (Schichtdicke: 1,3 µm) zu erzeugen, welche nachfolgend dem herkömmlichen Belichten, dem Entwickeln und dem Härten unterzogen wurde. Das Erzeugnis wurde unter Anwendung einer Ätzlösung geätzt, welche ein Lösungsgemisch aus Essigsäure, Phosphorsäure und Salpetersäure (9 Gew.-% Essigsäure, 73 Gew.-% Phosphorsäure, 2 Gew.-% Salpetersäure und 16 Gew.-% Reststoff) zum Ätzen der Al-Schicht aufwies. Danach wurde das Erzeugnis dem reaktiven Ätzen in einer Vakuumkammer ausgesetzt, um den Schichtaufbau mit der HfB&sub2;-Schicht und der Ti-Schicht zu ätzen, und das Photoresist wurde entfernt. Somit wurde das Strukturieren abgeschlossen (Strukturbreite: 12 µm, Anzahl der Strukturen: 4736).
Die Bedingungen für das vorstehende reaktive Ätzen wurden eingestellt, wie nachfolgend aufgeführt ist.

Bedingungen für das Reaktionsätzen:

Hochfrequenzleistung: 450 W
Ätzdauer: 5 Minuten
Ausgangsdruck: < 1 x 10&supmin;³ Pa
Ätzgas: BCl&sub3;
Ätzgasdruck: 3 Pa
(siehe zu diesen Schritten Fig. 5(a) - 5(b)).
Dann erfolgte das Sputtern unter Verwendung von Ti (mit einer Reinheit von mehr als 99,9%) als ein Target in einer Vakuumkammer unter den vorausgehenden Sputterbedingungen, mit Ausnahme der Abänderung der Schichterzeugungsdauer auf vier Minuten, um dabei eine Ti-Schicht (Schichtdicke: 200 Å [200 x 10&supmin;¹&sup0; m]) als die zweite Elektrodenkontaktschicht 44 zu erzeugen.
Ferner wurde das Sputtern unter Verwendung eines Targets mit Al (mit einer Reinheit von mehr als 99,9%) anstelle des vorstehenden Targets unter den vorausgehenden Sputterbedingungen ausgeführt, mit Ausnahme der Abänderung der Hochfrequenzleistung auf 5000 W und der Schichterzeugungsdauer auf zwei Minuten, um dadurch eine Al-Schicht (Schichtdicke: 1500 Å [1500 x 10&supmin;¹&sup0; m]) als die zweite Verdrahtungselektrodenschicht 45 zu erzeugen (zu diesen Schritten siehe Fig. 6(a) - 6(b)).
Im Hinblick auf die Ti-Schicht und die Al-Schicht wurde anschließend das Strukturieren durch Photolithographie in der folgenden Weise ausgeführt. Zuerst wurde dieselbe Photoresistart wie vorstehend auf die Al-Schicht aufgetragen, um eine Schicht zu erzeugen (Schichtdicke: 1,3 µm), welche nachfolgend dem herkömmlichen Belichten, Entwickeln und Härten unterzogen wurde. Das Erzeugnis wurde unter Verwendung derselben Ätzlösung wie vorstehend geätzt, um die Al-Schicht zu ätzen. Danach wurde das Erzeugnis dem reaktiven Ätzen in einer Vakuumkammer ausgesetzt, um die Ti-Schicht unter den vorausgehenden Bedingungen für das Reaktionsätzen zu ätzen, mit der Ausnahme, daß die Ätzdauer auf vier Minuten geändert wurde, und das Ätzgas war CF&sub4;, und das Photoresist wurde entfernt. Damit wurde das Strukturieren abgeschlossen (Strukturbreite: 8 um, Anzahl der Strukturen: 4736), (zu diesen Schritten siehe Fig. 7(a) - 7 (b) ).
Dann wurde im Hinblick auf die Al-Schicht zum Erzeugen der ersten Verdrahtungselektrodenschicht 43 das Strukturieren durch Photolithographie in der folgenden Weise ausgeführt. D. h., dieselbe Photoresistart wie vorstehend wurde auf die Al-Schicht aufgetragen, um eine Schicht zu erzeugen (Schichtdicke: 1,3 µm), worauf sich das herkömmliche Belichten, Entwickeln und Härten anschloß, gefolgt vom Ätzen unter Verwendung der vorausgehenden Ätzlösung, um dadurch die Al-Schicht zu ätzen. Das Photoresist wurde entfernt. Somit wurden 4736 Wärmeerzeugungsabschnitte erzeugt, wobei jeder eine Größe von 20 µm x 100 µm aufwies (zu diesen Schritten siehe Fig. 8(a) - 8(c)).
Auf der auf diese Weise auf dem Grundelement erzeugten geschichteten Dünnschichtstruktur wurde durch Sputtern eine SiO&sub2;-Schicht (Schichtdicke: 1,3 µm) als Schutzschicht ausgebildet. Somit wurde ein erfindungsgemäßes Substrat für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf erzeugt.
Auf dem so erzeugten Substrat für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf wurden die Wände der mit den Ausstoßöffnungen 1111 verbundenen Tintenkanäle 1110 unter Verwendung eines lichtempfindlichen Harzes ausgebildet. Auf dem Erzeugnis wurde eine Glasplatte als die Oberplatte 1106 angeordnet. Im Ergebnis wurde ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit dem in Fig. 14 schematisch gezeigten Aufbau erhalten.
Dieser Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf wies 4736 Ausstoßöffnungen entsprechend den vorausgehend erwähnten Wärmeerzeugungsabschnitten auf.
Es wurden insgesamt 100 Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau hergestellt.

Ausführungsbeispiel 2

Auf einem Halteelement 21 derselben Art wie im Ausführungsbeispiel 1 wurde durch Sputtern von Ti (mit einer Reinheit von mehr als 99,9%) in einer Vakuumkammer eine Ti-Schicht (Schichtdicke: 50 Å [50 x 10&supmin;¹&sup0; n]) als die erste Elektrodenkontaktschicht 22 erzeugt. Die Sputterbedingungen waren wie nachfolgend aufgeführt.

Sputterbedingungen:

Durchmesser der Targetfläche: 8 Zoll [20,32 cm]
Hochfrequenzleistung: 1500 W
Solltemperatur des Grundsubstratelements: 100ºC
Schichterzeugungsdauer: 1 Minute
Ausgangsdruck: < 1 x 10&supmin;&sup5; Pa
Sputtergas: Argon
Sputtergasdruck: 0,5 Pa.
Dann wurde das Sputtern unter Verwendung eines Targets mit Al (einer Reinheit von mehr als 99,9%) anstelle des vorstehenden Targets unter den vorstehenden Sputterbedingungen ausgeführt, mit der Ausnahme, daß die Hochfrequenzleistung auf 5000 W und die Schichterzeugungsdauer auf 6 Minuten geändert wurden, um dadurch eine Al-Schicht (Schichtdicke: 4500 Å [4500 x 10&supmin;¹&sup0; m]) als die erste Verdrahtungselektrodenschicht 23 zu erzeugen (zu diesen Schritten siehe Fig. 9(a) - 9(b)).
Nachfolgend wurde im Hinblick auf die Ti-Schicht und die Al-Schicht das Strukturieren durch Photolithographie in der nachstehenden Weise ausgeführt. Zuerst wurde das Photoresist derselben Art wie im Ausführungsbeispiel 1 auf die Al-Schicht aufgetragen, um eine Schicht auszubilden (Schichtdicke: 1,3 µm), welche anschließend dem herkömm lichen Belichten, Entwickeln und Härten unterworfen wurde. Das Erzeugnis wurde unter Verwendung einer Ätzlösung derselben Art wie im Ausführungsbeispiel 1 dem Ätzen unterzogen, um die Al-Schicht zu ätzen Nach dem Entfernen des Photoresists wurde das Erzeugnis dem Sputter-Ätzen in einer Vakuumkammer unterzogen, um die Ti-Schicht zu strukturieren (Strukturbreite: 8 µm, Anzahl der Strukturen: 4736).
Die Bedingungen für das vorstehend erwähnte Sputter-Ätzen waren wie nachfolgend aufgeführt.

Bedingungen für das Sputter-Ätzen:

Hochfrequenzleistung: 500 W
Ätzdauer: 2 Minuten
Ätzgas: Argon
Ätzgasdruck: 0,5 Pa
(zu diesen Schritten siehe Fig. 10(a) - 10(c)).
Dann wurde das Sputtern unter Verwendung von HfB&sub2; (von mehr als 99,9% Reinheit) als ein Target in einer Vakuumkammer unter den vorausgehenden Sputterbedingungen ausgeführt, nit der Ausnahme, daß die Schichterzeugungsdauer auf 20 Minuten geändert wurde, um dadurch eine HfB&sub2;-Schicht (Schichtdicke: 200 Å [200 x 10&supmin;¹&sup0; m]) als Wärmeerzeugungs-Widerstandsschicht zu auszubilden.
Weiterhin wurde das Sputtern unter Verwendung eines Targets mit Ti (mit einer Reinheit von mehr als 99,9%) anstelle des vorstehend genannten Targets unter denselben Sputterbedingungen wie in dem vorausgehenden Fall des Sputterns von Ti ausgeführt, um dadurch eine Ti-Schicht (Schichtdicke: 50 Å [50 x 10&supmin;¹&sup0; m]) zu erzeugen.
In diesem Ausführungsbeispiel wurde der geschichtete Aufbau dieser HfB&sub2;-Schicht und der Ti-Schicht zur zweiten Elektrodenkontaktschicht 24 umgesetzt.
Dann wurde das Sputtern unter Verwendung eines Targets mit Al (mit einer Reinheit von mehr als 99,9%) anstelle des vorstehenden Targets unter den vorausgehenden Sputterbedingungen ausgeführt, mit der Ausnahme, daß die Hochfrequenzleistung auf 5000 W und die Schichterzeugungsdauer auf zwei Minuten geändert wurden, um dadurch eine Al- Schicht (Schichtdicke: 1500 Å [1500 x 10&supmin;¹&sup0; m]) als zweite Verdrahtungselektrodenschicht 25 auszubilden (zu diesen Schritten siehe Fig. 11(a) - 11(c)).
Im Hinblick auf den geschichteten Aufbau der HfB&sub2;-Schicht und der Ti-Schicht sowie der Al-Schicht wurde das Strukturieren durch Photolithographie in der folgenden Weise ausgeführt. Zuerst wurde dieselbe Photoresistart wie vorstehend auf die Al-Schicht aufgetragen, um eine Schicht (Schichtdicke: 1,3 µm) auszubilden, worauf das herkömmliche Belichten, Entwickeln und Härten folgte. Das Erzeugnis wurde unter Verwendung derselben Ätzlösung wie vorstehend geätzt, um die Al-Schicht zu ätzen Danach wurde das Erzeugnis in einer Vakuumkammer dem Reaktionsätzen unterzogen, um die HfB&sub2;-Schicht und die Ti-Schicht unter den folgenden Bedingungen des reaktiven Ätzens zu ätzen Das Photoresist wurde dann entfernt.

Bedingungen des reaktiven Ätzens:

Hochfrequenzleistung: 450 W
Ätzdauer: 5 Minuten
Ausgangsdruck: (< 1 x 10&supmin;³ Pa
Ätzgas: BCl&sub3;
Ätzgasdruck: 3 Pa
Damit wurde das Strukturieren abgeschlossen (Strukturbreite: 12 µm, Anzahl der Strukturen: 4736). (Zu diesen Schritten siehe Fig. 12(a) - 12(c)).
In Hinblick auf die Ausbildung der Al-Schicht als erste Verdrahtungselektrodenschicht 23 wurde das Strukturieren durch Photolithographie in der folgenden Weise ausgeführt. D. h., das Photoresist derselben Art wie in dem vorausgehenden Fall wurde auf die Al-Schicht aufgetragen, um eine Schicht auszubilden (Schichtdicke: 1,3 µm), welche nachfolgend den herkömmlichen Belichten, Entwickeln und Härten unterzogen wurde und anschließendem Ätzen unter Verwendung der vorausgehenden Ätzlösung, um damit die Al-Schicht zu ätzen. Das Photoresist wurde entfernt. Auf diese Weise wurden 4736 Wärmeerzeugungsabschnitte ausgebildet, wobei jeder eine Größe von 20 µm x 100 µm aufwies (zu diesen Schritten siehe Fig. 13(a) - 13(c)).
Auf der so auf dem Grundelement erzeugten geschidhteten Dünnschichtstruktur wurde durch Sputtern eine SiO&sub2;-Schicht (Schichtdicke: 1,3 µm) als Schutzschicht ausgebildet. Somit wurde ein erfindungsgemäßes Substrat für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf hergestellt.
Auf dem auf diese Weise erhaltenen Substrat für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf wurden unter Verwendung eines lichtempfindlichen Harzes Wände der Tintenkanäle 1110 er zeugt, welche mit den Ausstoßöffnungen 1111 in Verbindung stehen. Auf dem Erzeugnis wurde eine Glasplatte als die Oberplatte 1106 angeordnet. Demzufolge wurde ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit dem in Fig. 14 schematisch gezeigten Aufbau geschaffen.
Dieser Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf wies 4736 Ausstoßöffnungen auf, welche den vorausgehend erwähnten Wärmeerzeugungsabschnitten entsprechen.
Es wurden insgesamt 100 Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau hergestellt.

Vergleichsbeispiel 1

Die Arbeitsvorgänge des Ausführungsbeispiels 1 wurden wiederholt, mit der Ausnahme, daß weder die zweite Elektrodenkontaktschicht 44, noch die zweite Verdrahtungselektrodenschicht 45 ausgebildet wurden, und die Schichtdicke der ersten Verdrahtungselektrodenschicht 43 wurde auf 6000 Å [6000 x 10&supmin;¹&sup0; m] eingestellt, um dadurch ein Substrat für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zu erhalten und einen mit dem Substrat ausgestatteten Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf herzustellen.
Auf diese Weise wurden insgesamt 100 Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe hergestellt.

Vergleichsbeispiel 2

Die Arbeitsvorgänge des Ausführungsbeispiels 2 wurden wiederholt, mit der Ausnahme, daß weder die zweite Elektrodenkontaktschicht 24, noch die zweite Verdrahtungselektrodenschicht 25 erzeugt wurden, und die Schichtdicke der ersten Verdrahtungselektrodenschicht 23 wurde auf 6000 Å [6000 x 10&supmin;¹&sup0; m] eingestellt, um dadurch ein Substrat für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf und einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zu schaffen, der mit dem Substrat ausgestattet ist.
Auf diese Weise wurden insgesamt 100 Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe hergestellt.

Vergleichende Versuche

An den jeweils in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen 1 - 2 und den Vergleichsbeispielen 1 - 2 hergestellten 100 Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen wurde der Umstand des Auftretens der Unterbrechung der Verdrahtungselektrodenschicht beobachtet. Demzufolge wurde gefunden, daß das Auftreten der Unterbrechung im Ausführungsbeispiel 1 oder 2 etwa die Hälfte gegenüber dem Vergleichsbeispiel 1 oder 2 war.
Ferner wurde von den jeweils in den Aufführungsbeispielen 1 - 2 und den Vergleichsbeispielen 1 - 2 hergestellten 100 Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen jeder zum Ausstoßen von Tinte in einem baugleichen Gerätekörper angeordnet, mit welchem das Aufzeichnen ausgeführt wurde. Demzufolge wurde festgestellt, daß die Qualität der Aufzeichnung der durch Anwenden eines jeden der in den Ausführungsbeispielen 1 - 2 hergestellten Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe bemerkenswert jene übertraf, welche durch Anwenden eines jeden der in den Vergleichsbeispielen 1 - 2 hergestellten Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe erzielt wurde.
Die vorliegende Erfindung führt bei einem Aufzeichnungskopf und einen Aufzeichnungsgerät des Systems, in welchen Tinte unter Anwendung von Wärmeenergie ausgestoßen wird, zu hervorragenden Wirkungen.
Im Hinblick auf den charakteristischen Aufbau und das Wirkprinzip ist es zweckmäßig, ein solches z. B. in dem US- Patent Nr. 4 723 129 oder dem US-Patent Nr. 4 740 796 beschriebenes Grundprinzip zu übernehmen. Während dieses System entweder auf die sogenannte Auf-Anforderung-Ausführungsform oder auf die Dauerbetrieb-Ausführungsform anwendbar ist, ist es besonders in dem Fall der Auf-Anforderung-Ausführungsform wirkungsvoll, wobei durch das Anlegen mindestens eines Ansteuersignals zum Herbeiführen eines raschen Temperaturanstiegs mit Überschreiten des Kemsiedens als Reaktion auf die Aufzeich nungsinformation an einem Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement, welches für eine Unterlage angeordnet ist, auf welcher Flüssigkeit (Tinte) zu halten ist oder für einen Fließkanal, wobei das Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement Wärmeenergie erzeugt, um das Filmsieden der Tinte an einer wärmeaktiven Fläche des Aufzeichnungskopfs zu verursachen, und folglich eine Gasblase in der Flüssigkeit (Tinte) entsprechend einem solchen Aufzeichnungssignal im Verhältnis 1 : 1 erzeugt werden kann. Durch das Ausdehnen und Schrumpfen dieser Gasblase wird die Flüssigkeit (Tinte) durch eine Ausstoßöffnung entladen, um mindestens ein Tröpfchen auszubilden. Es ist zweckentsprechender, das Ansteuersignal mit einer Impulsform zu erzeugen, da in diesem Fall das Ausdehnen und Schrumpfen einer Gasblase augenblicklich erfolgt, und aus diesem Grund ist das Ausstoßen der Flüssigkeit (Tinte) besonders hervorragend ausführbar. Als Ansteuersignal mit Impulsform ist ein solches Ansteuersignal geeignet, wie es in dem US-Patent Nr. 4 463 359 oder dem US-Patent Nr. 4 345 262 beschrieben ist. Zusätzlich ist in dem Fall, daß die Bedingungen übernommen werden, wie sie im US-Patent 4 313 124 beschrieben sind, welches sich auf die Erfindung hinsichtlich der Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs an der wärmeaktiven Fläche bezieht, ein weiter verbessertes Aufzeichnen ausführbar.
Hinsichtlich des Aufbaus des Aufzeichnungskopfs umfaßt die vorliegende Erfindung andere als jene Ausbildungen der Ausstoßöffnungen&sub1; der Fließkanäle und der Elektrizität-Wärme- Umwandlungselemente in Kombination (gerader Fließkanal oder rechtwinkliger Fließkanal), welche in jedem der vorstehenden Patentdokumente beschrieben sind, wobei ein solcher Aufbau verwendet wird, in welchem ein Wärmeerzeugungsabschnitt in einem gekrümmten Bereich angeordnet ist, wie im US-Patent Nr. 4 558 333 oder im US-Patent Nr. 4 459 600 beschrieben. Außerdem kann die vorliegende Erfindung auch wirkungsvoll einen Aufbau annehmen, in welchem ein Schlitz, der einer Vielzahl von Elektrizität-Wärme-Umwandlungselementen gemeinsam ist, als ein Ausstoßabschnitt der Elektrizität-Wärme-Umwandlungselemente verwendet wird, wie in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 123670/1984 beschrieben ist oder einen anderen Aufbau, welcher auf dem Aufbau beruht, in welchem eine Öffnung zum Absorbieren einer Druckwelle der Wärmeenergie entsprechend einer Ausstoßöffnung ausgebildet ist, welcher in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 138461/1984 beschrieben ist.
Da ferner der Vollzeilen-Aufzeichnungskopf eine Länge entsprechend der maximalen Breite eines Aufzeichnungsmediums aufweist, auf welchem das Aufzeichnen durch ein Aufzeichnungsgerät erfolgen kann, ist entweder ein solcher Aufbau anwendbar, bei dem die Länge durch eine solche Kombination einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen vervollständigt wird, wie in den vorstehend erwähnten Patentdokumenten beschrieben ist, oder der andere Aufbau mit einem einzigen, einstückig ausgebildeten Aufzeichnungskopf, und in beiden Fällen gewährleistet die vorliegende Erfindung die vorstehend beschriebenen Wirkungen auf wirkungsvolle Weise.
Die vorliegende Erfindung ist auch in dem Fall wirkungsvoll, wenn ein Aufzeichnungskopf der austauschbaren Chip- Ausführungsform, in welcher die elektrische Verbindung zu einem Gerätekörper oder das Zuführen der Tinte vorn Gerätekörper gewährleistet ist, wenn der Aufzeichnungskopf an dem Gerätekörper angeordnet ist oder ein anderer Aufzeichnungskopf der Patronen-Ausführungsform, wobei ein Tintenbehälter einstückig mit dem Aufzeichnungskopf verbunden ist, angewendet wird.
Auch ist das Hinzufügen einer Wiedergewinnungseinrichtung zu einem Aufzeichnungskopf oder einer vorbereitenden Hilfseinrichtung oder dergleichen als ein Bestandteil des Aufbaus des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsgeräts zweckent sprechend, weil auf diese Weise die Wirkungen der vorliegenden Erfindung besser gewährleistet werden können. Besondere Beispiele dafür sind die Verkappungseinrichtung, die Reinigungseinrichtung, die Druckerzeugungs- oder Saugeinrichtung, die vorläufige Heizeinrichtung, einschließlich eines Elektrizität-Wärme-Umwandlungselements oder eines abgetrennten Heizelenents oder einer Kombination dieser für den Aufzeichnungskopf, und zur Anwendung eines vorbereitenden Entlademodus, in welchem das Entladen getrennt vom Aufzeichnen ausgeführt wird, sind ebenfalls wirkungsvoll, um ein zuverlässiges Aufzeichnen zu gewährleisten.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht nur in einem Aufzeichnungsgerät äußerst wirkungsvoll, welches als Aufzeichnungsmodus einen Aufzeichnungsmodus einer Hauptfarbe, wie z. B. Schwarz, aufweist, sondern auch in einem Gerät, welches eine Vielzahl unterschiedlicher Farben oder mindestens eine der Vollfarben durch Farbmischung aufweist, wobei ein Aufzeichnungskopf einstückig ausgebildet ist oder eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen kombiniert sind.
In den vorstehend erwähnten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wurde die Verwendung der flüssigen Tinte erläutert, es ist aber erfindungsgemäß möglich, solche Tinte zu verwenden, die bei Raumtemperatur in einem flüssigen Zustand ist oder andere Tinte, welche bei Raumtemperatur in den Erweichungszustand übergeht. In dem vorstehend beschriebenen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät ist es üblich, die Temperatur der Tinte in dem Bereich von 30ºC bis 70ºC einzustellen, so daß die Viskosität der Tinte in dem Bereich das zuverlässige Ausstoßen gestattet. Unter diesem Gesichtspunkt ist jede Tinte verwendbar, solange sie beim Anwenden eines Aufzeichnungssignals in einem flüssigen Zustand ist. Außerdem ist es entsprechend der vorliegenden Erfindung auch möglich, solche Tinten zu verwenden, welche eine Eigenschaft aufweisen, erstmals durch Wärmeenergie verflüssigt werden zu können, wie z. B. Tinte, Welche verflüssigbar ist und abhängig von einem Aufzeichnungssignal im flüssigen Zustand unter Einwirkung von Wärmeenergie ausgestoßen werden kann oder andere Tinte, welche sich vor dem Zeitpunkt des Auftreffens auf einem Aufzeichnungsmedium zu verfestigen beginnt, um zu verhindern, daß die Temperatur des Aufzeichnungskopfs infolge der Wärmeenergie ansteigt, durch zweckentsprechendes Verwenden der Wärmeenergie als Energie für einen Zustandswechsel der Tinte vom Festzustand zum flüssigen Zustand oder um durch Verfestigen der Tinte in einem Zustand, in dem sie sich überlassen ist, zu verhindern, daß die Tinte verdunstet. In dem Fall der Verwendung dieser Tinten, können sie in einer solchen Weise verwendet werden, wie in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 56847/1979 oder der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 71260/1985 beschrieben ist, daß solche Tinte in konkaven Abschnitten oder Durchdringungen einer porösen Unterlage in einem flüssigen Zustand oder in einem festen Zustand aufbewahrt wird, und die poröse Unterlage ist so angeordnet, daß sie sich in Gegenüberlage zu dem Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement befindet. In der vorliegenden Erfindung ist das wirkungsvollste Ausstoßsystem für jede der vorstehend erwähnten Tinten das vorausgehend beschriebene Filmsiedesystem.

Claims

1. Substrat für einen Tintenstrahl-Druckkopf mit einem Grundsubstrat (41), welches eine Elektrodenkontaktschicht (42) aufweist, einen Wärmeerzeugungswiderstand und eine verdrahtungselektrodenschicht (43) zum Zuführen des elektrischen Stroms zum Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß dort mindestens zwei Verdrahtungselektrodenschichten (43, 45) vorgesehen sind, welche übereinander angeordnet sind und gegenüber dem Grundsubstrat durch die Elektrodenkontaktschicht (42) getrennt sind und durch eine zweite Elektrodenkontaktschicht (44) voneinander getrennt sind, wobei die eine oder die andere der Elektrodenkontaktschichten den Widerstand (50) aufweist, und wobei beide der verdrahtungselektrodenschichten durch die entsprechende eine der Elektrodenkontaktschichten mit dem Widerstand elektrisch verbunden sind, wobei dem Widerstand im Betriebszustand durch das Anlegen einer Spannung an beide der Verdrahtungselektrodenschichten Strom zugeführt wird, so daß eine Unterbrechung in einer der Verdrahtungselektrodenschichten keine Fehlfunktion des Widerstands verursacht.

2. Substrat für einen Tintenstrahl-Druckkopf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrodenkontaktschicht (44) gegenüber der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht (45) selektiv ätzbar ist, da die zweite Elektrodenkontaktschicht (44) durch eine Ätzlösung nicht ätzbar ist, welche das Ätzen der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht (45) bewirkt.

3. Substrat für einen Tintenstrahl-Druckkopf gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrodenkontaktschicht (42) einen Schichtaufbau aufweist, in welchem die wärmeerzeugende Widerstandsschicht angeordnet ist.

4. Substrat für einen Tintenstrahl-Druckkopf gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination der Materialien zum Erzeugen des Schichtaufbaus, welcher die erste Verdrahtungselektrodenschicht/die zweite Elektrodenkontaktschicht/die zweite Verdrahtungselektrodenschicht aufweist, mit dem Aufbau: Al- Schicht/Ti-Schicht/Al-Schicht; Al-Schicht/Cr-Schicht/Al- Schicht; Cu-Schicht/Ti-Schicht/Cu-Schicht; Au-Schicht/Ni- Schicht/Au-Schicht oder Al-Schicht/TaSi-Schicht/Cu-Schicht.

5. Substrat für einen Tintenstrahl-Druckkopf gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrodenkontaktschicht (44) einen Schichtaufbau mit der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht aufweist.

6. Substrat für einen Tintenstrahl-Druckkopf gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination der Materialien zum Erzeugen des Schichtaufbaus die erste Verdrahtungselektrodenschicht/die zweite Elektrodenkontaktschicht/die zweite Verdrahtungselektrodenschicht aufweist, mit dem Aufbau: Al- Schicht/Ti-Schicht + eine Widerstandsmaterial-Schicht/Al- Schicht; Al-Schicht/Cr-Schicht + eine Widerstandsmaterial- Schicht/Al-Schicht; Cu-Schicht/Tr-Schicht + eine Widerstandsmaterial-Schicht/Cu-Schicht; Au-Schicht/Ni- Schicht + eine Widerstandsmaterial-Schicht/Au-Schicht oder Al-Schicht/TaSi-Schicht/Cu-Schicht

7. Tintenstrahl-Druckkopf mit dem Substrat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Düse, welche eine Ausstoßöffnung (1111) zum Ausstoßen von Tinte aufweist, und einen Tintenkanal (1110), welcher mit der Ausstoßöffnung verbunden ist, wobei der Tintenkanal angeordnet ist, um dem Wärmeerzeugungsabschnitt (1103) des Wärmeerzeugungswiderstands zu entsprechen, wobei die Tinte beim Anlegen eines Signals an den Wärmeerzeugungsabschnitt durch das Anwenden von Wärmeenergie durch die Ausstoßöffnung ausgestoßen wird.

8. Tintenstrahl-Druckkopf gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenstrahl-Druckkopf eine Vollzeilentype ist und sich eine Vielzahl von Düsen entlang der Breite eines Aufzeichnungsbereichs eines Elements erstreckt, auf welchem das Aufzeichnen erfolgt.

9. Tintenstrahl-Druckvorrichtung, welche einen Tintenstrahl-Druckkopf gemäß Anspruch 7 oder 8 aufweist, mit einer Transporteinrichtung (201) zum Transportieren eines Aufzeichnungselements (202).

10. Verfahren zur Herstellung eines Substrats für einen Tintenstrahl-Druckkopf mit den Schritten:

Bereitstellen eines Grundsubstrats (41),

Erzeugen einer ersten Elektrodenkontaktschicht (42) mit einem Wärmeerzeugungswiderstand auf dem Grundsubstrat (41),

Erzeugen einer ersten Verdrahtungselektrodenschicht (43) über der ersten Elektrodenkontaktschicht (42),

Erzeugen einer zweiten Elektrodenkontaktschicht (44) auf der ersten Verdrahtungselektrodenschicht (43), und

Erzeugen einer zweiten Verdrahtungselektrodenschicht (45) auf der zweiten Elektrodenkontaktschicht (44), welche auf der ersten Verdrahtungselektrodenschicht (43) angeordnet ist,

Entfernen der Abschnitte der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht (45), der zweiten Elektrodenkontaktschicht (44) und der ersten Verdrahtungselektrodenschicht (43) zum Freilegen eines Abschnitts der ersten Elektrodenkontaktschicht, welche als Widerstand dient.

11. Verfahren zur Herstellung eines Substrats für einen Tintenstrahl-Druckkopf mit den Verfahrensschritten:

Bereitstellen eines Grundsubstrats (41),

Erzeugen einer ersten Elektrodenkontaktschicht (42) auf dem Grundsubstrat (41),

Erzeugen einer zweiten Elektrodenkontaktschicht (44), welche einen Wärmeerzeugungswiderstand aufweist, auf der ersten Verdrahtungselektrodenschicht (43),

Erzeugen einer zweiten Verdrahtungselektrodenschicht (45) auf der zweiten Elektrodenkontaktschicht (44), welche auf der ersten Verdrahtungselektrodenschicht (43) angeordnet ist, und

Entfernen der Abschnitte der zweiten Verdrahtungselektrodenschicht (45), um einen Abschnitt der ersten Elektrodenkontaktschicht freizulegen, welche als Widerstand dient.