JP2001341316A - Ink jet head and its manufacturing method - Google Patents

Ink jet head and its manufacturing method

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JP2001341316A
JP2001341316A JP2000165870A JP2000165870A JP2001341316A JP 2001341316 A JP2001341316 A JP 2001341316A JP 2000165870 A JP2000165870 A JP 2000165870A JP 2000165870 A JP2000165870 A JP 2000165870A JP 2001341316 A JP2001341316 A JP 2001341316A
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JP
Japan
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wiring
power supply
film
ink
heating resistor
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Application number
JP2000165870A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Miyamoto
孝章 宮本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet head, and its manufacturing method, in which power loss is reduced in a power supply wiring for supplying power to a heater film and an earth wiring while enhancing the reliability of wiring. SOLUTION: A power supply wiring 15a and an earth wiring 15b connected with a heater film 17 formed on a semiconductor substrate 2 are made of copper.

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、インクに熱エネル
ギーを作用させて微小な液滴状に噴射するインクジェッ
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 an ink jet head for ejecting fine ink droplets by applying thermal energy to ink and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年ビデオカメラ、テレビジョン、コン
ピュータグラフィックスなどの画像を紙などに記録する
ハードコピーのカラー化に対する要求が高まっている。
カラーハードコピーの方式としては、昇華型熱転写方
式、溶融熱転写方式、インクジェット方式、電子写真方
式、熱現像銀塩方式などがある。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for colorization of hard copies for recording images of video cameras, televisions, computer graphics, and the like on paper.
Examples of the color hard copy system include a sublimation type thermal transfer system, a melt thermal transfer system, an ink jet system, an electrophotographic system, and a thermally developed silver salt system.

【0003】これらの中で、高画質の画像を簡単な装置
で容易に出力する方法としてインクジェット方式が挙げ
られる。インクジェット方式は、静電引力方式、連続振
動発生方式(ピエゾ方式)、サーマル方式(バルブジェ
ット方式)などの方法で、記録液(インク)の小滴をイ
ンクジェットヘッドに設けられたノズルから飛翔させ、
紙などの記録部材に付着させて記録(プリント)を行う
ものである。この中でも特にサーマル方式が、簡易にカ
ラー画像を出力できることから広く普及している。
[0003] Among these methods, there is an ink jet method as a method for easily outputting a high quality image with a simple device. The ink jet method uses a method such as an electrostatic attraction method, a continuous vibration generation method (piezo method), or a thermal method (valve jet method) to fly small droplets of a recording liquid (ink) from a nozzle provided on an ink jet head.
The recording (printing) is performed by adhering to a recording member such as paper. Among them, the thermal method has been widely used because a color image can be easily output.

【0004】サーマル方式のインクジェットヘッドは、
インク液室内のインクに熱エネルギーを作用させて、ノ
ズルより微小な液滴としてインクを噴射させるものであ
り、熱エネルギーの作用を受けるとインクに気泡が発生
し、その気泡が膨張するときの力を受けてインクはノズ
ルより吐出される。
A thermal type ink jet head is
Thermal energy is applied to the ink in the ink chamber to eject the ink as fine droplets from the nozzles. When the thermal energy is applied, bubbles are generated in the ink and the force generated when the bubbles expand. In response, the ink is ejected from the nozzles.

【0005】そして、インクに熱エネルギーを与えるも
のとしては、例えばタンタルでなる発熱抵抗膜が用いら
れている。発熱抵抗膜は半導体基板に形成されており、
その発熱抵抗膜に電力を供給するための電源配線及び接
地配線(GND配線)も同じ半導体基板に、発熱抵抗膜
と接続して形成されている。
[0005] A heat-generating resistive film made of, for example, tantalum is used as a means for giving thermal energy to the ink. The heating resistance film is formed on the semiconductor substrate,
A power supply wiring and a ground wiring (GND wiring) for supplying power to the heat-generating resistance film are also formed on the same semiconductor substrate so as to be connected to the heat-generating resistance film.

【0006】電源配線は、多数形成された発熱抵抗膜に
対するブロックごとに分割されており、各ブロックに対
応する配線の配線長に応じて配線幅を変え、各ブロック
に接続する配線による電圧降下を一定にしている。すな
わち、配線長が長い場合は配線幅を太く、配線長が短い
場合では配線幅を狭くしている。また、電源配線の各ブ
ロックごとの分割と対応させて接地配線も各ブロックに
対応して分割しているものもある。
The power supply wiring is divided for each block with respect to a large number of heat-generating resistive films. The wiring width is changed according to the wiring length of the wiring corresponding to each block, and the voltage drop due to the wiring connected to each block is reduced. It is constant. That is, when the wiring length is long, the wiring width is wide, and when the wiring length is short, the wiring width is narrow. In some cases, the ground wiring is also divided corresponding to each block in correspondence with the division of the power supply wiring for each block.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】現在、この電源配線及
び接地配線はアルミニウム系金属(比抵抗3.0Ω・cm)
により形成されている。半導体基板1枚からの収率を高
めるために、インクジェットヘッドのチップの小型化を
図ると、電源配線及び接地配線の占める領域面積(配線
幅)が小さくなり、よって電源配線及び接地配線の抵抗
が大きくなってこれらの配線での電力損失が大きくなっ
てしまう。
At present, the power supply wiring and the grounding wiring are made of an aluminum-based metal (specific resistance 3.0 Ω · cm).
Is formed. When the size of the ink-jet head chip is reduced in order to increase the yield from one semiconductor substrate, the area occupied by the power supply wiring and the ground wiring (wiring width) is reduced, and the resistance of the power supply wiring and the ground wiring is reduced. As a result, the power loss in these wirings increases.

【0008】また、100mA以上の大電流が流れる場
合には、アルミニウム系金属で成る配線では、電子との
衝突によりアルミニウム原子が移動し、そのアルミニウ
ム原子が移動した部分が空孔となり、この部分で断線す
るエレクトロマイグレーションの発生確率も高い。
When a large current of 100 mA or more flows, in a wiring made of an aluminum-based metal, aluminum atoms move due to collision with electrons, and the portion where the aluminum atoms have moved becomes a vacancy. The probability of occurrence of disconnection electromigration is also high.

【0009】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、発熱
抵抗膜に電力を供給するための電源配線及び接地配線に
おける電力損失を低減するとともに、配線の信頼性も向
上できるインクジェットヘッド及びその製造方法を提供
することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an ink jet head capable of reducing power loss in a power supply wiring and a ground wiring for supplying power to a heating resistor film and improving the reliability of the wiring, and a method of manufacturing the same. The task is to provide

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するに
あたり、本発明の請求項1では、半導体基板に、発熱抵
抗膜と、これと接続して電源配線と接地配線が形成され
ており、電源配線と接地配線は銅で形成されている。
In order to solve the above problems, according to the first aspect of the present invention, a semiconductor substrate is provided with a heating resistance film, and a power supply wiring and a ground wiring connected to the heating resistance film. The power supply wiring and the ground wiring are formed of copper.

【0011】また、請求項3では、半導体基板に発熱抵
抗膜を形成し、同じ半導体基板にこの発熱抵抗膜と接続
して形成される電源配線と接地配線を銅で形成するよう
にしている。
According to a third aspect of the present invention, a heating resistor film is formed on a semiconductor substrate, and a power supply wiring and a ground wiring formed by connecting the heating resistor film to the same semiconductor substrate are formed of copper.

【0012】以上のことにより、銅の比抵抗は1.8Ω・c
mであり、アルミニウム系金属配線に比べ約4割の抵抗
の低減となる。更に、エレクトロマイグレーションに対
する耐性もアルミニウム系金属配線に比べて大きい。
From the above, the specific resistance of copper is 1.8Ω · c
m, which is about 40% lower than that of the aluminum-based metal wiring. Furthermore, the resistance to electromigration is higher than that of aluminum-based metal wiring.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明の第1の実施の形態による
インクジェットヘッド1の部分破断断面図を示す。以
下、その製造プロセスを説明する。
FIG. 1 is a partially broken sectional view of an ink jet head 1 according to a first embodiment of the present invention. Hereinafter, the manufacturing process will be described.

【0015】先ず、シリコン基板2に洗浄工程を施し、
その基板2上にシリコン窒化膜(図示せず)を堆積し、
そのシリコン窒化膜にリソグラフィー及びリアクティブ
イオンエッチングを施し、トランジスタを形成する領域
上のみにシリコン窒化膜が残るようにする。
First, the silicon substrate 2 is subjected to a cleaning process,
Depositing a silicon nitride film (not shown) on the substrate 2;
Lithography and reactive ion etching are performed on the silicon nitride film so that the silicon nitride film remains only on the region where the transistor is to be formed.

【0016】次に、熱酸化工程を施し、シリコン窒化膜
が除去されている領域に個々のトランジスタを分離する
ための素子分離領域となる熱シリコン酸化膜(LOCO
S;local oxidation of silicon)3を形成する。
Next, a thermal oxidation process is performed to form a thermal silicon oxide film (LOCO) serving as an element isolation region for isolating individual transistors in a region where the silicon nitride film is removed.
S (local oxidation of silicon) 3 is formed.

【0017】次に、再び洗浄を施した後、トランジスタ
形成領域に、ゲート4a、4bを形成し、ソース5a、
5bとドレイン6a、6bを形成するためのイオン注入
工程、熱処理工程を施し、MOS型のトランジスタを形
成する。ゲート4a、4bは、例えば下層より順にシリ
コン酸化膜/ポリシリコン/タングステンシリサイドの
構造を有する。これらの工程により、30V程度の耐圧
を有するドライバトランジスタ7と、ロジック集積回路
8を構成する5V動作のトランジスタ8aを形成する。
ドライバトランジスタ7は発熱抵抗膜に電力を供給する
電力供給用素子であり、ロジック集積回路8はドライバ
トランジスタ7を制御する制御回路である。
Next, after cleaning is performed again, gates 4a and 4b are formed in the transistor forming region, and the sources 5a and 4b are formed.
An ion implantation step and a heat treatment step for forming the 5b and the drains 6a and 6b are performed to form a MOS transistor. The gates 4a and 4b have a structure of, for example, a silicon oxide film / polysilicon / tungsten silicide in order from the lower layer. Through these steps, a driver transistor 7 having a withstand voltage of about 30 V and a 5 V operation transistor 8 a constituting the logic integrated circuit 8 are formed.
The driver transistor 7 is a power supply element that supplies power to the heating resistor film, and the logic integrated circuit 8 is a control circuit that controls the driver transistor 7.

【0018】次に、CVD法にて、BPSG(borophos
phosilicate glass )膜9を堆積し、フォトリソグラフ
ィー工程を施した後、CFX 系ガスを用いたリアクテ
ィブイオンエッチング法を用いて、ソース5a、5b及
びドレイン6a、6bに接続する接続孔(コンタクトホ
ール)をBPSG膜9に開口する。
Next, BPSG (borophos
After depositing a phosilicate glass) film 9 and performing a photolithography process, connection holes (contact holes) connected to the sources 5a, 5b and the drains 6a, 6b by reactive ion etching using a CFX-based gas. Is opened in the BPSG film 9.

【0019】次に、希フッ酸洗浄を施した後、スパッタ
リング法にてチタンを20nm、窒化チタンバリアメタ
ルを50nm順次堆積する。そして、CVD法にて上記
コンタクトホールをタングステンで埋め込み、エッチバ
ック法でコンタクトホール内のみにタングステンを残
し、タングステンプラグ10を形成する。
After dilute hydrofluoric acid cleaning, titanium is deposited in a thickness of 20 nm and a titanium nitride barrier metal is deposited in a thickness of 50 nm by sputtering. Then, the contact hole is filled with tungsten by the CVD method, and tungsten plug 10 is formed by leaving the tungsten only in the contact hole by the etch-back method.

【0020】次に、銅が0.5%添加されたアルミニウ
ムを600nm堆積し、フォトリソグラフィー工程、ド
ライエッチング工程を施し、タングステンプラグ10に
接続するアルミニウム配線11を形成する。この配線1
1により、ロジック集積回路8を構成する個々のトラン
ジスタ(図示ではトランジスタ8aのみ示される)が接
続されロジック集積回路8が形成されるとともに、ロジ
ック集積回路8と、電力供給用のドライバトランジスタ
7とが接続される。
Next, aluminum to which 0.5% of copper is added is deposited to a thickness of 600 nm, and a photolithography step and a dry etching step are performed to form an aluminum wiring 11 connected to the tungsten plug 10. This wiring 1
1, the individual transistors (only the transistor 8a is shown in the figure) constituting the logic integrated circuit 8 are connected to form the logic integrated circuit 8, and the logic integrated circuit 8 and the driver transistor 7 for power supply are connected. Connected.

【0021】次に、アルミニウム配線11上にCVD法
でシリコン酸化膜(TEOS)12を堆積し、CMP
(化学機械研磨)工程によりシリコン酸化膜12を平坦
化する。そして、フォトリソグラフィー工程、ドライエ
ッチング工程を施し、アルミニウム配線11を臨む接続
孔(ビアホール)を開口する。そして、スパッタリング
法にて下層より順次チタンを10nm、窒化チタンを堆
積した後、CVD法によりタングステンで前記ビアホー
ルを埋め込み、エッチバック法によりタングステンプラ
グ13を形成する。
Next, a silicon oxide film (TEOS) 12 is deposited on the aluminum wiring 11 by the CVD method,
The silicon oxide film 12 is planarized by a (chemical mechanical polishing) process. Then, a photolithography step and a dry etching step are performed to open a connection hole (via hole) facing the aluminum wiring 11. Then, 10 nm of titanium and titanium nitride are sequentially deposited from the lower layer by a sputtering method, and then the via holes are filled with tungsten by a CVD method, and a tungsten plug 13 is formed by an etch-back method.

【0022】次に、このタングステンプラグ13上にC
VD法でシリコン窒化膜14aを50nm堆積した後、
シリコン酸化膜(TEOS)14bを堆積し、CMP工
程によりシリコン酸化膜14bを平坦化する。そして、
フォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程を施
し、タングステンプラグ13と接続する配線溝16を開
口する。
Next, C on the tungsten plug 13
After depositing a 50 nm silicon nitride film 14a by the VD method,
A silicon oxide film (TEOS) 14b is deposited, and the silicon oxide film 14b is planarized by a CMP process. And
A photolithography step and a dry etching step are performed to open a wiring groove 16 connected to the tungsten plug 13.

【0023】次に、遠距離スパッタ法にてタンタル膜を
バリアメタルとして50nm体積した後、引き続き同じ
スパッタ装置にて銅を100nm堆積する。
Next, after a tantalum film is used as a barrier metal to a volume of 50 nm by a long distance sputtering method, copper is subsequently deposited to a thickness of 100 nm by the same sputtering apparatus.

【0024】次に、電解めっき装置に半導体基板2を設
置し、予め堆積した前記の銅膜をシールド層として電解
めっき法にて配線溝16を銅で埋め込む。
Next, the semiconductor substrate 2 is set in an electrolytic plating apparatus, and the wiring grooves 16 are filled with copper by electrolytic plating using the previously deposited copper film as a shield layer.

【0025】そして、シリコン酸化膜14b上の余剰の
銅及びタンタルバリアメタルをCMP法で除去して、銅
の埋め込み配線15a、15bが得られる。銅配線15
aを電源配線、銅配線15bを接地配線として使用す
る。
Then, the excess copper and the tantalum barrier metal on the silicon oxide film 14b are removed by the CMP method, so that copper embedded wirings 15a and 15b are obtained. Copper wiring 15
a is used as a power supply wiring, and the copper wiring 15b is used as a ground wiring.

【0026】次に、スパッタ装置に半導体基板2を載置
し、タンタル膜を50〜100nm堆積し、フォトリソ
グラフィー工程、塩素系ガスを用いたドライエッチング
法によりタンタル膜を加工し、電源配線15aと接地配
線15bに接続する発熱抵抗膜17を形成する。
Next, the semiconductor substrate 2 is placed on a sputtering apparatus, a tantalum film is deposited to a thickness of 50 to 100 nm, the tantalum film is processed by a photolithography process, and a dry etching method using a chlorine-based gas is used. A heating resistance film 17 connected to the ground wiring 15b is formed.

【0027】次に、発熱抵抗膜17の上に保護膜となる
シリコン窒化膜18を300nm堆積し、更に第2の保
護膜としてのタンタル膜19を200〜300nmスパ
ッタ法で堆積する。
Next, a silicon nitride film 18 serving as a protective film is deposited on the heating resistor film 17 to a thickness of 300 nm, and a tantalum film 19 serving as a second protective film is deposited by a 200 to 300 nm sputtering method.

【0028】次に、タンタル膜19の上にドライフィル
ム20を形成し、フォトリソグラフィー工程、エッチン
グ工程によりドライフィルム20を開口し、インク液室
21を形成する。このインク液室21にインク22が収
容される。
Next, a dry film 20 is formed on the tantalum film 19, the dry film 20 is opened by a photolithography process and an etching process, and an ink liquid chamber 21 is formed. The ink 22 is stored in the ink liquid chamber 21.

【0029】次に、ドライフィルム20上に金属膜23
を形成し、インク液室21に対応する位置に開口23a
を形成し、これがインク22が吐出するためのノズルと
なる。
Next, the metal film 23 is formed on the dry film 20.
Is formed, and an opening 23 a is formed at a position corresponding to the ink liquid chamber 21.
Is formed, and this serves as a nozzle for discharging the ink 22.

【0030】本実施の形態によるインクジェットヘッド
1は以上のように構成され、次にその作用について説明
する。
The ink jet head 1 according to the present embodiment is configured as described above, and its operation will be described next.

【0031】ロジック集積回路8の制御を受けて、ドラ
イバトランジスタ7からアルミニウム配線11、タング
ステンプラグ13、電源配線15aを介して発熱抵抗膜
17に電力が供給される。これにより、発熱抵抗膜17
は発熱し、対向して設けられたインク液室21内のイン
ク22を加熱する。これにより、インク22に気泡が発
生し、その気泡が膨張するときの力を受けてインク22
はノズル23aより微小な液滴状に噴射され、紙などの
記録部材に付着する。
Under the control of the logic integrated circuit 8, power is supplied from the driver transistor 7 to the heating resistor film 17 via the aluminum wiring 11, the tungsten plug 13, and the power supply wiring 15a. Thereby, the heating resistance film 17 is formed.
Generates heat, and heats the ink 22 in the ink liquid chamber 21 provided to face the ink. As a result, bubbles are generated in the ink 22, and the ink 22 receives the force generated when the bubbles expand,
Is ejected from the nozzle 23a in the form of fine droplets and adheres to a recording member such as paper.

【0032】なお、発熱抵抗膜17への電力の供給が停
止されると、気泡はつぶれ、この気泡が形成されていた
部分にインクが補充されるように作用するが、このとき
に大きな液圧が生じる。そして、これを繰り返し受ける
と発熱抵抗膜17にとって大きなダメージとなるが、発
熱抵抗膜17はタンタル膜19及びシリコン窒化膜18
により保護されており、その損傷を防いでいる。
When the supply of power to the heating resistor film 17 is stopped, the bubbles collapse, and the portion where the bubbles are formed acts to replenish the ink. Occurs. If this is repeatedly received, the heating resistor film 17 will be greatly damaged. However, the heating resistor film 17 is made up of the tantalum film 19 and the silicon nitride film 18.
And is protected from damage.

【0033】以上述べたように本実施の形態では、電源
配線15a及び接地配線15bを銅で形成したので、従
来のアルミニウム配線に比べて低抵抗化され、これら配
線での電力損失が低減できる。更に、エレクトロマイグ
レーションに対する耐性もアルミニウム配線に比べて高
く、配線の信頼性も向上させることができる。また、従
来のアルミニウム配線と同じ抵抗をもたせようとする場
合、本実施の形態の銅配線ではアルミニウム配線より配
線幅を狭くすることができ、よってインクジェットヘッ
ド1チップの大きさも小さくでき、その分半導体基板
(ウェーハ)1枚からのチップ収率も向上できる。
As described above, in this embodiment, since the power supply wiring 15a and the ground wiring 15b are formed of copper, the resistance is lower than that of the conventional aluminum wiring, and the power loss in these wirings can be reduced. Further, the resistance to electromigration is higher than that of the aluminum wiring, and the reliability of the wiring can be improved. Further, when the same resistance as that of the conventional aluminum wiring is to be provided, the wiring width of the copper wiring of the present embodiment can be made smaller than that of the aluminum wiring, so that the size of one chip of the ink jet head can be made smaller, and accordingly, the semiconductor The chip yield from one substrate (wafer) can also be improved.

【0034】次に図2を参照して、本発明の第2の実施
の形態について説明する。図2は本第2の実施の形態に
よるインクジェットヘッド25の部分破断断面図を示
す。上記第1の実施の形態と同じ構成部分には同一の符
号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a partially cutaway sectional view of an inkjet head 25 according to the second embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0035】上記第1の実施の形態と同様に、MOSで
なるドライバトランジスタ7とロジック集積回路8を形
成する。そして、これらのトランジスタのソース5a、
5bとドレイン6a、6bに接続するコンタクトホール
をタングステンで埋め込み、エッチバック法でコンタク
トホール内のみにタングステンを残しタングステンプラ
グ26を形成する。
As in the first embodiment, a driver transistor 7 made of MOS and a logic integrated circuit 8 are formed. Then, the sources 5a of these transistors,
A contact hole connected to 5b and the drains 6a and 6b is filled with tungsten, and a tungsten plug 26 is formed by etching back, leaving tungsten only in the contact hole.

【0036】次に、タングステンプラグ26上にCVD
法でシリコン窒化膜を50nm堆積し、引き続きシリコ
ン酸化膜(TEOS)29を堆積し、CMP工程により
シリコン酸化膜29を平坦化する。そして、フォトリソ
グラフィー工程、ドライエッチング工程を施し、タング
ステンプラグ26を臨む配線溝27aを開口する。
Next, CVD is performed on the tungsten plug 26.
A silicon nitride film is deposited to a thickness of 50 nm by a method, a silicon oxide film (TEOS) 29 is subsequently deposited, and the silicon oxide film 29 is planarized by a CMP process. Then, a photolithography step and a dry etching step are performed to open a wiring groove 27 a facing the tungsten plug 26.

【0037】次に、遠距離スパッタ法にてタンタル膜を
バリアメタルとして50nm堆積した後、引き続き同じ
スパッタ装置にて銅を100nm堆積する。
Next, after depositing a 50 nm thick tantalum film as a barrier metal by a long distance sputtering method, 100 nm of copper is successively deposited by the same sputtering apparatus.

【0038】次に、電解めっき装置に半導体基板2を設
置し、予め堆積した上記の銅膜をシールド層とした電解
めっき法にて配線溝27aを銅で埋め込む。
Next, the semiconductor substrate 2 is set in an electrolytic plating apparatus, and the wiring groove 27a is filled with copper by an electrolytic plating method using the previously deposited copper film as a shield layer.

【0039】次に、シリコン酸化膜29上の余剰の銅及
びタンタルバリアメタルをCMP法で除去し、銅の埋め
込み配線27を形成する。この配線27により、ロジッ
ク集積回路8を構成する個々のトランジスタ(図示では
トランジスタ8aのみ示される)が接続されロジック集
積回路8が形成されるとともに、ロジック集積回路8
と、電力供給用のドライバトランジスタ7とが接続され
る。
Next, the excess copper and the tantalum barrier metal on the silicon oxide film 29 are removed by the CMP method to form a buried wiring 27 of copper. The wiring 27 connects the individual transistors constituting the logic integrated circuit 8 (only the transistor 8 a is shown in the figure) to form the logic integrated circuit 8 and forms the logic integrated circuit 8.
And the power supply driver transistor 7 are connected.

【0040】次に、銅配線27上にCVD法でシリコン
窒化膜を50nm堆積した後、シリコン酸化膜(TEO
S)30を堆積し、CMP工程によりシリコン酸化膜3
0を平坦化する。そして、フォトリソグラフィー工程、
ドライエッチング工程を施し銅配線27を臨む接続孔
(ビアホール)を開口する。
Next, after depositing a 50 nm silicon nitride film on the copper wiring 27 by the CVD method, a silicon oxide film (TEO
S) 30 is deposited, and a silicon oxide film 3 is
0 is flattened. And a photolithography process,
A connection hole (via hole) facing the copper wiring 27 is opened by performing a dry etching process.

【0041】次に、遠距離スパッタ法にてタンタル膜を
バリアメタルとして50nm堆積した後、引き続き同じ
スパッタ装置にて銅を100nm堆積し、電解めっきに
よるビアホールへの銅の埋め込み及びCMPによる余剰
の銅及びタンタルの除去を行い、銅でなるプラグ28を
形成する。
Next, after depositing a 50 nm thick tantalum film as a barrier metal by a long-distance sputtering method, subsequently depositing 100 nm of copper by the same sputtering device, embedding copper in via holes by electrolytic plating, and excess copper by CMP. Then, tantalum is removed to form a plug 28 made of copper.

【0042】以下、第1の実施の形態と同様な方法によ
り、銅プラグ28と接続する電源配線15aなどを形成
していき、インクジェットヘッド25が得られる。
Thereafter, the power supply wiring 15a connected to the copper plug 28 and the like are formed by the same method as in the first embodiment, and the ink jet head 25 is obtained.

【0043】本実施の形態では、ロジック集積回路8を
構成するトランジスタ間や、ロジック集積回路8とドラ
イバトランジスタ7との間、更にドライバトランジスタ
7と電源配線15aとの間を銅で成る配線27、28で
接続している。これにより、上記第1の実施の形態と同
じ効果に加えて、ロジック集積回路8の動作の高速化な
どを図れる。
In this embodiment, copper wiring 27 between the transistors constituting the logic integrated circuit 8, between the logic integrated circuit 8 and the driver transistor 7, and further between the driver transistor 7 and the power supply wiring 15a, 28. Thereby, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the operation of the logic integrated circuit 8 can be speeded up.

【0044】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、
本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能であ
る。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is, of course, not limited to these embodiments.
Various modifications are possible based on the technical idea of the present invention.

【0045】上記第2の実施の形態では、ロジック集積
回路8の配線を、配線27による一層構造としたが、図
3に示すインクジェットヘッド31におけるように、配
線27と配線32からなる2層構造としてもよい。配線
32も銅でなる。また、電源配線15a及び接地配線1
5bも多層構造であってもよい。
In the second embodiment, the wiring of the logic integrated circuit 8 has a single-layer structure of the wiring 27. However, as in the ink-jet head 31 shown in FIG. It may be. The wiring 32 is also made of copper. Further, the power supply wiring 15a and the ground wiring 1
5b may also have a multilayer structure.

【0046】上記各実施の形態では、発熱抵抗膜17を
タンタル膜で構成したが、これに限らず、例えばタンタ
ルとアルミニウムの化合物や、窒化チタンなどの発熱抵
抗材料を用いてもよい。
In each of the above embodiments, the heating resistor film 17 is made of a tantalum film. However, the invention is not limited to this. For example, a heating resistor material such as a compound of tantalum and aluminum or titanium nitride may be used.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上述べたように本発明の請求項1又は
請求項3によれば、発熱抵抗膜に接続されこれに電力を
供給するための電源配線及び接地配線における電力損失
の低減ができるとともに、配線の信頼性も高めることが
できる。
As described above, according to the first or third aspect of the present invention, it is possible to reduce the power loss in the power supply wiring and the ground wiring which are connected to the heating resistor film and supply power thereto. At the same time, the reliability of the wiring can be improved.

【0048】請求項2又は請求項4によれば、電源配線
及び接地配線の電力損失の低減化と信頼性の向上が図れ
るとともに、電源配線に接続され発熱抵抗膜に電力を供
給するための電力供給用素子及びこの電力供給用素子を
制御する制御回路などの処理動作を速くすることができ
る。
According to the second or fourth aspect, the power loss of the power supply wiring and the grounding wiring can be reduced and the reliability can be improved, and the electric power for supplying power to the heating resistor film connected to the power supply wiring can be achieved. Processing operations of the supply element and a control circuit for controlling the power supply element can be accelerated.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態によるインクジェッ
トヘッドの部分破断断面図である。
FIG. 1 is a partially cutaway sectional view of an ink jet head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態によるインクジェッ
トヘッドの部分破断断面図である。
FIG. 2 is a partially cutaway sectional view of an inkjet head according to a second embodiment of the present invention.

【図3】変形例によるインクジェットヘッドの部分破断
断面図である。
FIG. 3 is a partially cutaway sectional view of an ink jet head according to a modification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……インクジェットヘッド、2……半導体基板、7…
…電力供給用素子、8……制御回路、15a……電源配
線、15b……接地配線、17……発熱抵抗膜、21…
…インク液室、22……インク、23a……ノズル、2
5……インクジェットヘッド、
1 ... inkjet head, 2 ... semiconductor substrate, 7 ...
... power supply element, 8 ... control circuit, 15a ... power supply wiring, 15b ... ground wiring, 17 ... heating resistor film, 21 ...
... Ink liquid chamber, 22 ... Ink, 23a ... Nozzle, 2
5. Inkjet head,

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に、発熱抵抗膜と、この発熱
抵抗膜に接続して電源配線と接地配線とが形成され、 前記発熱抵抗膜と対向してインク液室が設けられ、 前記インク液室にノズルが形成され、 前記電源配線を介して供給される電力により前記発熱抵
抗膜は発熱し、前記インク液室内のインクを加熱して、
前記ノズルから前記インクを微小な液滴状に噴射させる
インクジェットヘッドにおいて、 前記電源配線と前記接地配線は銅にて形成されているこ
とを特徴とするインクジェットヘッド。
A semiconductor substrate having a heating resistor film, a power supply wiring and a ground wiring connected to the heating resistor film, and an ink liquid chamber provided to face the heating resistor film; A nozzle is formed in the chamber, the heating resistor film generates heat by electric power supplied through the power supply wiring, and heats the ink in the ink liquid chamber,
An ink jet head for ejecting the ink in the form of fine droplets from the nozzle, wherein the power supply wiring and the ground wiring are formed of copper.
【請求項2】 前記半導体基板に、前記発熱抵抗膜に電
力を供給する電力供給用素子と、この電力供給用素子を
制御する制御回路とが形成され、 前記制御回路と前記電力供給用素子との配線及び前記電
力供給用素子と前記電源配線との配線の少なくともいず
れか一方が銅にて形成されていることを特徴とする請求
項1に記載のインクジェットヘッド。
2. A power supply element for supplying power to the heating resistor film, and a control circuit for controlling the power supply element are formed on the semiconductor substrate, and the control circuit and the power supply element 2. The ink jet head according to claim 1, wherein at least one of the wiring and the wiring between the power supply element and the power supply wiring are formed of copper. 3.
【請求項3】 半導体基板に、発熱抵抗膜を形成する工
程と、 前記発熱抵抗膜に電力を供給するための電源配線と接地
配線を、前記発熱抵抗膜に接続させて形成する工程と、 前記発熱抵抗膜の発熱により加熱されるインクが収容さ
れるインク液室を前記発熱抵抗膜に対向して形成する工
程と、 前記インクを微小な液滴状に噴射させるノズルを前記イ
ンク液室に形成する工程とを有するインクジェットヘッ
ドの製造方法において、 前記電源配線と前記接地配線を銅にて形成することを特
徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
3. A step of forming a heating resistor film on a semiconductor substrate; and forming a power supply wiring and a ground wiring for supplying power to the heating resistor film by connecting the heating resistor film to the heating resistor film. Forming an ink liquid chamber in which the ink heated by the heat generated by the heat-generating resistive film is stored, facing the heat-generating resistive film; and forming a nozzle in the ink liquid chamber for ejecting the ink in the form of fine droplets. And forming the power supply wiring and the ground wiring with copper.
【請求項4】 前記半導体基板に、前記発熱抵抗膜に電
力を供給する電力供給用素子と、この電力供給用素子を
制御する制御回路とを形成する工程と、 前記制御回路と前記電力供給用素子との配線を形成する
工程と、 前記電力供給用素子と前記電源配線との配線を形成する
工程とを有し、 前記制御回路と前記電力供給用素子との配線及び前記電
力供給用素子と前記電源配線との配線の少なくともいず
れか一方を銅にて形成することを特徴とする請求項3に
記載のインクジェットヘッドの製造方法。
4. A step of forming, on the semiconductor substrate, a power supply element for supplying power to the heating resistor film and a control circuit for controlling the power supply element; Forming a wiring between the power supply element and the power supply wiring; and forming a wiring between the power supply element and the power supply wiring; and forming a wiring between the control circuit and the power supply element and the power supply element. 4. The method according to claim 3, wherein at least one of the power supply wiring and the wiring is formed of copper.
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