JP2003019799A - Printer head, printer and method for manufacturing printer head - Google Patents
Printer head, printer and method for manufacturing printer headInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタヘッド、
プリンタ及びプリンタヘッドの製造方法に関し、例えば
サーマル方式によるインクジェットプリンタに適用する
ことができる。本発明は、配線パターンの材料より融点
の高い金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを
接続することにより、又は配線パターンの材料より線膨
張率の小さい金属材料を介して、発熱素子と配線パター
ンとを接続することにより、配線パターンの短絡事故を
有効に回避することができるようにする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printer head,
The manufacturing method of a printer and a printer head can be applied to, for example, a thermal inkjet printer. The present invention relates to a heating element by connecting the heating element and the wiring pattern via a metal material having a higher melting point than the material of the wiring pattern, or via a metal material having a smaller linear expansion coefficient than the material of the wiring pattern. By connecting with the wiring pattern, a short circuit accident of the wiring pattern can be effectively avoided.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、画像処理等の分野においては、ハ
ードコピーのカラー化に対するニーズが高まっている。
このようなニーズに対して、従来、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、
熱現像銀塩方式等のカラーハードコピー方式が提案され
ている。2. Description of the Related Art In recent years, in the field of image processing and the like, there is an increasing need for colorization of hard copy.
To meet such needs, the conventional sublimation type thermal transfer system,
Melt heat transfer method, inkjet method, electrophotographic method,
A color hard copy method such as a heat development silver salt method has been proposed.
【０００３】これらの方式のうちインクジェット方式
は、プリンタヘッドに設けられたノズルから記録液（イ
ンク）の小滴を飛び出させ、記録対象に付着してドット
を形成するものであり、簡単な構成により高画質の画像
を出力することができる。このインクジェット方式は、
インクを飛び出させる方式の相違により、静電引力方
式、連続振動発生方式（ピエゾ方式）、サーマル方式等
に分類される。Among these methods, the ink jet method is one in which a small droplet of a recording liquid (ink) is ejected from a nozzle provided in a printer head and adheres to a recording object to form a dot, which has a simple structure. A high quality image can be output. This inkjet system
It is classified into an electrostatic attraction method, a continuous vibration generation method (piezo method), a thermal method, etc., depending on the method of ejecting ink.
【０００４】これらの方式のうちサーマル方式は、イン
クの局所的な加熱によりインク液室に気泡を発生させ、
この気泡により吐出口であるノズルよりインク液滴を飛
び出させる方式であり、簡易な構成によりカラー画像を
印刷することができる。Among these methods, the thermal method generates bubbles in the ink liquid chamber by locally heating the ink,
This is a method in which ink droplets are ejected from the nozzles, which are ejection ports, by the bubbles, and a color image can be printed with a simple configuration.
【０００５】このサーマル方式によるプリンタは、イン
クを加熱する発熱素子と、発熱素子を駆動するトランジ
スタによる集積回路が半導体基板上に一体に形成され
て、プリンタヘッドが構成されるようになされている。In this thermal printer, a printer head is constructed by integrally forming a heating element that heats ink and an integrated circuit including a transistor that drives the heating element on a semiconductor substrate.
【０００６】すなわちこの種のプリンタでは、高画質の
印刷結果が求められ、このためにはノズルを高密度で配
置することが求められ、その結果、ノズルに対応して発
熱素子も高密度で配置することが求められる。例えば６
００〔ＤＰＩ〕相当のプリンターでは、４２．３３３
〔μｍ〕間隔で発熱抵抗素子を配置することが必要にな
る。このように高密度に配置された発熱抵抗素子に対し
て、トランジスターで電力を供給する場合、個々の発熱
素子にそれぞれトランジスターを配置しようとすると、
構成が複雑になり、実際上、各トランジスタを駆動回路
に接続することすら困難になる。That is, in this type of printer, high-quality printing results are required, and for this purpose, it is required to arrange the nozzles at a high density, and as a result, the heating elements are also arranged at a high density corresponding to the nozzles. Required to do. Eg 6
For printers equivalent to 00 [DPI], 42.333
It is necessary to arrange the heating resistance elements at intervals of [μm]. When electric power is supplied by transistors to the heating resistance elements arranged in such a high density, when trying to arrange transistors in each heating element,
The structure becomes complicated, and it is actually difficult to connect each transistor to the drive circuit.
【０００７】このためこの種のプリンタでは、発熱素子
に電力を供給するドライブトランジスタ、このドライブ
トランジスタを制御するためのロジック集積回路を半導
体基板上に作成した後、半導体製造技術により、この基
板上に発熱素子を作成して対応するドライブトランジス
タと接続し、その後、インク液室等を作成してプリンタ
ヘッドを作成するようになされている。Therefore, in this type of printer, a drive transistor for supplying electric power to the heating element and a logic integrated circuit for controlling the drive transistor are formed on a semiconductor substrate, and then the semiconductor transistor is used to form the drive transistor on the substrate. A heating element is created and connected to a corresponding drive transistor, and then an ink liquid chamber or the like is created to create a printer head.
【０００８】すなわち図１２に示すように、プリンタヘ
ッド１においては、このようなロジック集積回路等を作
成してなる半導体基板２上に、半導体形成プロセスで広
く使用されているスパッタリング法によりタンタル、タ
ンタルアルミ、窒化タンタル等の抵抗材料を所定膜厚に
より堆積して発熱素子３を作成する。プリンタヘッド１
は、さらにこの発熱素子３の上層に、窒化シリコンによ
る保護層４を作成し、この保護層４をパターンニングし
た後、配線パターン６が形成される。That is, as shown in FIG. 12, in the printer head 1, tantalum or tantalum is deposited on the semiconductor substrate 2 formed with such a logic integrated circuit by the sputtering method widely used in the semiconductor forming process. The heating element 3 is created by depositing a resistance material such as aluminum or tantalum nitride to a predetermined thickness. Printer head 1
Further, a protective layer 4 made of silicon nitride is further formed on the heating element 3, and the protective layer 4 is patterned, and then a wiring pattern 6 is formed.
【０００９】ここで配線パターン６は、シリコンを添加
してなるアルミニューム（Ａｌ−Ｓｉ）又は銅を添加し
てなるアルミニューム（Ａｌ−Ｃｕ）を所定膜厚だけ堆
積して形成される。なおアルミニュームは、抵抗率が
３．０〔μΩｃｍ〕程度と低いために配線パターン６に
採用される。プリンタヘッド１では、この配線パターン
６により発熱素子３の一端をドライブトランジスタに接
続し、また他端を例えば電源に接続し、これによりドラ
イブトランジスタを駆動回路で駆動して、発熱素子３を
駆動できるようにする。Here, the wiring pattern 6 is formed by depositing a predetermined thickness of aluminum (Al-Si) containing silicon or aluminum (Al-Cu) containing copper. Aluminum is used for the wiring pattern 6 because it has a low resistivity of about 3.0 [μΩcm]. In the printer head 1, one end of the heating element 3 is connected to the drive transistor by the wiring pattern 6 and the other end is connected to, for example, a power source, whereby the drive transistor can be driven by the drive circuit to drive the heating element 3. To do so.
【００１０】プリンタヘッド１は、窒化シリコンによる
保護層７、タンタル膜による耐キャビテーション層８、
インク液室９、ノズル１０が形成され、これにより発熱
素子３の発熱によりインク液室９のインクを加熱してイ
ンク液滴を飛び出せることができるようになされてい
る。The printer head 1 includes a protective layer 7 made of silicon nitride, an anti-cavitation layer 8 made of a tantalum film,
An ink liquid chamber 9 and a nozzle 10 are formed so that the heat of the heating element 3 heats the ink in the ink liquid chamber 9 to eject ink droplets.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところでこのようにし
て作成される従来のプリンタヘッド１においては、使用
により配線パターン６において短絡事故が発生する問題
がある。By the way, in the conventional printer head 1 thus produced, there is a problem that a short circuit accident occurs in the wiring pattern 6 due to its use.
【００１２】これを詳細に検討したところ、プリンタヘ
ッド１においては、使用により繰り返し発熱素子３が発
熱すると、矢印Ａにより部分的に拡大して示すように、
窒化シリコンによる保護層７を突き破って配線パターン
６の構成材料であるアルミニュームが飛び出し、図１３
において矢印Ｂにより示すように、この飛び出した部位
が配線パターン６間を短絡させ、さらには図１４におい
て矢印Ｃにより示すように、耐キャビテーション層８と
配線パターン６とを短絡させることが判った。As a result of detailed examination, in the printer head 1, when the heating element 3 repeatedly generates heat due to use, as shown partially enlarged by an arrow A,
Through the protective layer 7 made of silicon nitride, aluminum, which is a constituent material of the wiring pattern 6, pops out, and FIG.
It was found that the protruding portion short-circuits the wiring patterns 6 as indicated by arrow B in FIG. 14 and further short-circuits the anti-cavitation layer 8 and wiring pattern 6 as indicated by arrow C in FIG.
【００１３】この現象は、発熱素子３の繰り返しの発熱
により、配線パターン６に対して熱ストレスが繰り返さ
れることにより発生するものと考えられる。すなわち発
熱素子３の発熱は、本来、インク液室９のインクに伝導
されるものではあるが、配線パターン６にも伝導する。
配線パターン６は、アルミニュームにより形成されるこ
とにより、熱伝導に優れ、これにより配線パターン６自
体の温度上昇は小さいと考えられる。しかしながらこの
ように配線パターン６自体の温度上昇が小さいことによ
り、発熱素子３と配線パターン６とを接続してなる領域
近傍においては、大きな温度勾配が発生し、その結果、
この近傍領域に過大な熱ストレスが集中する。It is considered that this phenomenon occurs due to repeated heat stress of the heating element 3 and repeated thermal stress on the wiring pattern 6. That is, the heat generated by the heating element 3 is originally conducted to the ink in the ink liquid chamber 9, but is also conducted to the wiring pattern 6.
Since the wiring pattern 6 is made of aluminum, it has excellent heat conduction, and it is considered that the temperature rise of the wiring pattern 6 itself is small. However, since the temperature rise of the wiring pattern 6 itself is small in this way, a large temperature gradient is generated in the vicinity of the region connecting the heating element 3 and the wiring pattern 6, and as a result,
Excessive heat stress concentrates in this vicinity area.
【００１４】アルミニュームは、線膨張率が大きな材料
であることにより（０度〜１００度において、線膨張率
２３．６〔ｐｐｍ／度〕）、このような熱ストレスによ
り大きな応力が発生し、また融点が６６０度と低い材料
であることにより、比較的容易に変形し、これらにより
このような現象が発生すると考えられる。Since aluminum is a material having a large linear expansion coefficient (a linear expansion coefficient of 23.6 [ppm / degree] at 0 to 100 degrees), a large stress is generated due to such thermal stress. Further, it is considered that the material having a low melting point of 660 ° C. deforms relatively easily, and such a phenomenon occurs due to them.
【００１５】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、配線パターンの短絡事故を有効に回避することがで
きるプリンタヘッド、プリンタ及びプリンタヘッドの製
造方法を提案しようとするものである。The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a printer head, a printer, and a method of manufacturing the printer head, which can effectively avoid a short circuit accident of a wiring pattern.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１の発明においては、プリンタヘッドに適用し
て、配線パターンの材料より融点の高い金属材料を介し
て、発熱素子とパターンとを接続する。In order to solve such a problem, in the invention of claim 1, the heating element and the pattern are applied to a printer head through a metal material having a higher melting point than the material of the wiring pattern. Connecting.
【００１７】また請求項３の発明においては、プリンタ
ヘッドに適用して、配線パターンの材料より線膨張率の
小さい金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを
接続する。According to the third aspect of the invention, the heating element and the wiring pattern are connected to each other through a metal material having a linear expansion coefficient smaller than that of the wiring pattern material.
【００１８】また請求項４の発明においては、プリンタ
に適用して、配線パターンの材料より融点の高い金属材
料を介して、発熱素子と配線パターンとを接続する。Further, the invention of claim 4 is applied to a printer to connect the heating element and the wiring pattern through a metal material having a melting point higher than that of the material of the wiring pattern.
【００１９】また請求項５の発明においては、プリンタ
に適用して、配線パターンの材料より線膨張率の小さい
金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを接続す
る。According to the fifth aspect of the present invention, the heating element and the wiring pattern are connected to each other through a metal material having a linear expansion coefficient smaller than that of the wiring pattern material.
【００２０】また請求項６の発明においては、プリンタ
ヘッドの製造方法に適用して、配線パターンの材料より
融点の高い金属材料を介して、発熱素子と配線パターン
とを接続する。According to the sixth aspect of the invention, the heating element and the wiring pattern are connected to each other through a metal material having a melting point higher than that of the wiring pattern material, applied to the printer head manufacturing method.
【００２１】また請求項７の発明においては、プリンタ
ヘッドの製造方法に適用して、配線パターンの材料より
線膨張率の小さい金属材料を介して、発熱素子と配線パ
ターンとを接続する。According to the invention of claim 7, the heating element is connected to the wiring pattern through a metal material having a linear expansion coefficient smaller than that of the material of the wiring pattern, which is applied to a method of manufacturing a printer head.
【００２２】請求項１の構成によれば、プリンタヘッド
に適用して、配線パターンの材料より融点の高い金属材
料を介して、発熱素子とパターンとを接続することによ
り、発熱素子の繰り返しの発熱により熱ストレスが加わ
る場合に、この熱ストレスの集中する箇所にこの金属材
料を配置することになる。これにより熱ストレスによる
配線パターン材料の変形を防止して、この配線パターン
材料が保護層を突き破って飛び出すことを防止し得、こ
れにより配線パターン材料による短絡事故を防止するこ
とができる。またこのような配線パターンの材料より融
点の高い金属材料においては、配線パターンの材料と異
なり、熱ストレスによる応力の繰り返しによっても、容
易に変形し得ず、これによりこの金属材料が保護層を突
き破って飛び出すことを防止し得、この金属材料による
配線パターンの短絡事故を防止することができる。According to the structure of claim 1, when applied to the printer head, the heating element and the pattern are connected through the metal material having a higher melting point than the material of the wiring pattern, so that the heating element repeatedly generates heat. Therefore, when heat stress is applied, the metal material is arranged at a location where the heat stress is concentrated. This can prevent deformation of the wiring pattern material due to thermal stress and prevent the wiring pattern material from breaking through the protective layer and jumping out, thereby preventing a short circuit accident due to the wiring pattern material. In addition, unlike a wiring pattern material, a metal material having a melting point higher than that of the wiring pattern material cannot easily be deformed by repeated stress due to thermal stress, and this metal material breaks through the protective layer. It is possible to prevent the wiring pattern from popping out and prevent a short circuit accident of the wiring pattern due to the metal material.
【００２３】また請求項３の構成によれば、プリンタヘ
ッドに適用して、配線パターンの材料より線膨張率の小
さい金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを接
続することにより、発熱素子の繰り返しの発熱により熱
ストレスが加わる場合に、この熱ストレスの集中する箇
所にこの金属材料を配置することになる。これにより熱
ストレスによる配線パターン材料の変形を防止して、こ
の配線パターン材料が保護層を突き破って飛び出すこと
を防止し得、これにより配線パターン材料による短絡事
故を防止することができる。またこのような配線パター
ンの材料より線膨張率の小さい金属材料においては、配
線パターンの材料と異なり、熱ストレスによって発生す
る応力が小さく、これによりこの金属材料の変形を防止
し得、この金属材料による配線パターンの短絡事故を防
止することができる。According to the third aspect of the present invention, the heating element is applied to the printer head, and the heating element and the wiring pattern are connected through a metal material having a linear expansion coefficient smaller than that of the material of the wiring pattern. When heat stress is applied due to repeated heat generation, the metal material is arranged at a location where the heat stress is concentrated. This can prevent deformation of the wiring pattern material due to thermal stress and prevent the wiring pattern material from breaking through the protective layer and jumping out, thereby preventing a short circuit accident due to the wiring pattern material. Further, in the case of a metal material having a smaller linear expansion coefficient than the material of such a wiring pattern, unlike the material of the wiring pattern, the stress generated by thermal stress is small, which can prevent the deformation of this metal material. It is possible to prevent a short circuit accident of the wiring pattern due to.
【００２４】これにより請求項４、請求項５、請求項
６、請求項７の構成によれば、配線パターンの短絡事故
を有効に回避することができるプリンタ、プリンタヘッ
ドの製造方法を提供することができる。Thus, according to the fourth, fifth, sixth and seventh configurations, a printer and a printer head manufacturing method capable of effectively avoiding a short circuit accident of a wiring pattern are provided. You can
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings as appropriate.
【００２６】（１）実施の形態の構成
図１〜図７は、本発明の実施の形態に係るプリンタヘッ
ドの製造工程の説明に供する断面図である。この製造工
程は（図１（Ａ））、Ｐ型シリコン基板１１を洗浄した
後、シリコン窒化膜を堆積する。この製造工程は、続い
てリソグラフィー工程、リアクティブイオンエッチング
工程によりシリコン基板１１を処理し、これによりトラ
ンジスタを形成する所定領域以外の領域よりシリコン窒
化膜を取り除く。(1) Configuration of the Embodiment FIGS. 1 to 7 are sectional views for explaining the manufacturing process of the printer head according to the embodiment of the present invention. In this manufacturing process (FIG. 1A), after cleaning the P-type silicon substrate 11, a silicon nitride film is deposited. In this manufacturing process, subsequently, the silicon substrate 11 is processed by a lithography process and a reactive ion etching process, thereby removing the silicon nitride film from a region other than a predetermined region where a transistor is formed.
【００２７】この製造工程は、続いて熱酸化工程によ
り、シリコン窒化膜が除去されている領域に熱シリコン
酸化膜を形成し、この熱シリコン酸化膜によりトランジ
スタを分離するための素子分離領域（ＬＯＣＯＳ：Loca
l oxidation of silicon）１２を形成する。この製造工
程は、続いてシリコン基板１１を洗浄した後、トランジ
スタ形成領域にタングステンシリサイド／ポリシリコン
／熱酸化膜構造のゲートを形成する。さらにソース・ド
レイン領域を形成するためのイオン注入工程、熱処理工
程によりシリコン基板１１を処理し、ＭＯＳ（Metal Ox
ide Semiconductor ）型によるスイッチングトランジス
タ１４、１５等を形成する。なおここでスイッチングト
ランジスタ１４は、３０〔Ｖ〕軽度の耐圧を有するＭＯ
Ｓ型ドライブトランジスタであり、発熱素子の駆動に供
するものである。これに対してトランジスタ１５は、こ
のドライブトランジスタ１４を制御する集積回路を構成
するトランジスタであり、５〔Ｖ〕の電圧により動作す
るものである。この工程は、続いてＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition ）法によりＢＰＳＧ（BoroPhosephoSi
licate Glass ）膜１６を堆積し、層間絶縁層を作成す
る。In this manufacturing process, a thermal silicon oxide film is formed in a region where the silicon nitride film is removed by a thermal oxidation process, and an element isolation region (LOCOS) for separating a transistor by the thermal silicon oxide film is formed. : Loca
l oxidation of silicon) 12 is formed. In this manufacturing process, subsequently, after cleaning the silicon substrate 11, a gate having a tungsten silicide / polysilicon / thermal oxide film structure is formed in the transistor formation region. Further, the silicon substrate 11 is processed by an ion implantation process and a heat treatment process for forming source / drain regions, and a MOS (Metal Ox
ide Semiconductor) type switching transistors 14 and 15 are formed. The switching transistor 14 is an MO transistor having a withstand voltage of 30 [V].
The S-type drive transistor serves to drive the heating element. On the other hand, the transistor 15 is a transistor that forms an integrated circuit that controls the drive transistor 14, and operates at a voltage of 5 [V]. This process is followed by CVD (Chemical V
apor Deposition) method for BPSG (BoroPhosephoSi
Clone Glass) film 16 is deposited to form an interlayer insulating layer.
【００２８】続いてこの工程は、フォトリソグラフィー
工程、ＣＦｘ系ガス（ＣＦ4 ／ＣＯ 2 ／Ｏ2 ／Ａｒ）を
用いたリアクティブイオンエッチング法により、シリコ
ン半導体拡散層（ソース・ドレイン）上に接続孔（コン
タクトホール）を作成する。さらにシリコン基板１１を
希フッ酸により洗浄し、スパッタリング法にて順次、膜
厚２０〔ｎｍ〕のチタン膜、膜厚５０〔ｎｍ〕の窒化チ
タンバリアメタルを椎積する。さらにこの工程は、シリ
コンを１〔ａｔ％〕添加してなるアルミニューム（又は
銅を０．５〔ａｔ％〕添加してなるアルミニューム）を
膜厚３００〜６００〔ｎｍ〕だけ堆積する。さらに続い
てフォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程を
経、これにより１層目の配線パターン１８を作成する。Subsequently, this step is performed by photolithography.
Process, CFx-based gas (CFFour / CO 2 / O2 / Ar)
With the reactive ion etching method used,
On the semiconductor diffusion layer (source / drain)
Create a tact hole). Furthermore, the silicon substrate 11
After cleaning with dilute hydrofluoric acid, the film is sequentially formed by the sputtering method.
Titanium film with a thickness of 20 nm and nitride film with a thickness of 50 nm
Laminate the tan barrier metal. Furthermore, this process
Aluminum (or 1% at%)
Aluminum made by adding 0.5 [at%] of copper)
A film thickness of 300 to 600 [nm] is deposited. Further on
Photolithography process, dry etching process
Then, the wiring pattern 18 of the first layer is created.
【００２９】これらの処理によりこの工程では、半導体
基板であるシリコン基板１１上に、発熱素子を駆動する
トランジスタ、このトランジスタを駆動する論理回路等
が形成されて、これらのトランジスタが接続されるよう
になされている。続いてこの工程は、ＣＶＤ法により層
間絶縁層であるシリコン酸化膜（いわゆるＴＥＯＳであ
る）１９を堆積し、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Poli
shing ）工程により、またはレジストエッチバック法に
より、このシリコン酸化膜１９を平滑化する。By these processes, in this step, a transistor for driving the heating element, a logic circuit for driving this transistor, etc. are formed on the silicon substrate 11 which is a semiconductor substrate, and these transistors are connected to each other. Has been done. Subsequently, in this step, a silicon oxide film (so-called TEOS) 19 which is an interlayer insulating layer is deposited by a CVD method, and CMP (Chemical Mechanical Poli) is performed.
The silicon oxide film 19 is smoothed by a shing process or a resist etch back method.
【００３０】この工程は、続いて図１（Ｂ）に示すよう
に、スパッタリング法により１００〔ｎｍ〕の膜厚によ
りタンタルを堆積し、これにより抵抗体膜２０が形成さ
れる。In this step, subsequently, as shown in FIG. 1 (B), tantalum is deposited to a film thickness of 100 [nm] by a sputtering method, whereby the resistor film 20 is formed.
【００３１】続いてこの工程は、図２（Ｃ）に示すよう
に、フォトリソグラフィー工程、塩素系ガス（ＢＣｌ3
／Ｃ１3 ）によるドライエッチング工程により、この抵
抗体膜２０から余剰な抵抗体膜を除去することにより、
発熱素子２１を作成する。Then, in this step, as shown in FIG. 2C, a photolithography step, chlorine-based gas (BCl 3
/ C1 3 ) to remove the excess resistor film from the resistor film 20 by a dry etching process.
The heating element 21 is created.
【００３２】続いてこの工程は、図２（Ｄ）に示すよう
に、ＣＶＤ法により、３００〔ｎｍ〕の膜厚で窒化シリ
コンを堆積し、保護層２２を形成する。Subsequently, in this step, as shown in FIG. 2D, a silicon nitride film is deposited to a thickness of 300 nm by a CVD method to form a protective layer 22.
【００３３】この工程は、続いて図３（Ｅ）に示すよう
に、リソグラフィー工程の後、ＣＨＦ3 ／ＣＦ4 ／Ｏ2
ガスを用いたプラズマによるドライエッチング工程によ
りこの保護層２２をパターンニングし、配線パターンに
より接続する部位を除いて、保護層２２を発熱素子２１
上に局所的に配置する。This step is followed by CHF 3 / CF 4 / O 2 after the lithography step, as shown in FIG.
The protective layer 22 is patterned by a dry etching process using plasma using a gas, and the protective layer 22 is covered with the heating element 21 except for a portion connected by a wiring pattern.
Place it locally on top.
【００３４】この工程は、続いて図３（Ｆ）に示すよう
に、スパッタリング法により、１００〜３００〔ｎｍ〕
の膜厚で所定の金属材料を堆積させ、この金属材料膜２
４を形成する。ここでこの金属材料は、発熱素子２１の
接続に供する配線パターンの材料に比して、融点が高
く、かつ線膨張率の小さい金属材料であり、この実施の
形態ではタングステン（Ｗ）が適用されるようになされ
ている。なおここでタングステンは、融点が３３００度
であり、線膨張率が４．５〔ｐｐｍ／度〕である。In this step, as shown in FIG. 3F, 100 to 300 [nm] is formed by the sputtering method.
A predetermined metal material is deposited to a film thickness of
4 is formed. Here, this metal material is a metal material having a higher melting point and a smaller linear expansion coefficient than the material of the wiring pattern used to connect the heating element 21, and tungsten (W) is applied in this embodiment. It is designed to be. Here, tungsten has a melting point of 3300 degrees and a linear expansion coefficient of 4.5 [ppm / degree].
【００３５】この工程は、続いて図４（Ｇ）に示すよう
に、フォトレジスト工程、ＳＦ6 ／Ａｒガスを用いたド
ライエッチングにより、金属材料膜２４を所定形状によ
り加工し、発熱素子２１の配線に供する部位に、この金
属材料膜２４による金属電極２５を形成する。ここでこ
の実施の形態において、金属電極２５は、少なくとも発
熱素子２１の接続用に露出した部位から配線パターン側
に飛び出すように形成される。In this step, subsequently, as shown in FIG. 4G, the metal material film 24 is processed into a predetermined shape by a photoresist step and dry etching using SF 6 / Ar gas to form the heating element 21. A metal electrode 25 made of the metal material film 24 is formed at a portion to be used for wiring. Here, in this embodiment, the metal electrode 25 is formed so as to project to the wiring pattern side from at least a portion exposed for connection of the heating element 21.
【００３６】この工程は、続いて図４（Ｈ）に示すよう
に、ＣＶＤ法により１００〔ｎｍ〕の膜厚で窒化シリコ
ンを堆積し、これにより配線材料のドライエッチングか
ら金属電極２５を保護する保護層２６を作成する。In this step, subsequently, as shown in FIG. 4H, silicon nitride is deposited to a film thickness of 100 nm by the CVD method, thereby protecting the metal electrode 25 from the dry etching of the wiring material. The protective layer 26 is created.
【００３７】この工程は、続いて図５（Ｉ）に示すよう
に、ＣＨＦ3 ／Ｃ１2 ／Ａｒ系ガスを用いたエッチング
により、金属電極２５の上に局所的に保護層２６が取り
残されるように、保護層２６を除去する。なおこの実施
の形態では、このように保護層２６をエッチングして、
発熱素子２１より遠い側において、金属電極２５の端面
側の部位が局所的に露出するようになされ、この露出し
た部位が配線パターンとの接続の領域に割り当てられる
ようになされている。In this step, as shown in FIG. 5 (I), the protective layer 26 is locally left on the metal electrode 25 by etching using CHF 3 / C1 2 / Ar gas. Then, the protective layer 26 is removed. In this embodiment, the protective layer 26 is thus etched,
On the side farther from the heating element 21, the end surface side portion of the metal electrode 25 is locally exposed, and this exposed portion is assigned to the area for connection with the wiring pattern.
【００３８】続いてこの工程は、図５（Ｊ）に示すよう
に、フォトリソグラフィー工程、ＣＦｘ系ガスを用いた
リアクティブイオンエッチング法により接続孔（コンタ
クトホール）を作成する。さらにシリコン基板１１を希
フッ酸により洗浄し、スパッタリング法にて順次、膜厚
２０〔ｎｍ〕のチタン膜、膜厚５０〔ｎｍ〕の窒化チタ
ンバリアメタルを堆積する。さらにこの工程は、シリコ
ンを１〔ａｔ％〕添加してなるアルミニューム（又は銅
を０．５〔ａｔ％〕添加してなるアルミニューム）をス
パッタリング法により４００〜１０００〔ｎｍ〕だけ堆
積する。これによりこの工程は、１層目の配線パターン
１８とコンタクトホールにより接続して、また金属電極
２５を介して発熱素子２１と接続して、配線材料膜２７
を作成するようになされている。Subsequently, in this step, as shown in FIG. 5J, a contact hole is formed by a photolithography step and a reactive ion etching method using a CFx type gas. Further, the silicon substrate 11 is washed with dilute hydrofluoric acid, and a titanium film having a thickness of 20 nm and a titanium nitride barrier metal having a thickness of 50 nm are sequentially deposited by a sputtering method. Further, in this step, aluminum (1 [at%] added with silicon (or aluminum added with 0.5 [at%] of copper) added by silicon is deposited by 400 to 1000 [nm] by a sputtering method. As a result, in this step, the wiring material film 27 is connected to the wiring pattern 18 of the first layer through the contact hole and also to the heating element 21 through the metal electrode 25.
Is designed to create.
【００３９】このようにして配線材料膜２７を作成する
と、この工程は、図６（Ｋ）に示すように、フォトレジ
スト工程の後、塩素系ガス（ＢＣ１3 ／Ｃ１3 ）を主体
としたプラズマを利用した異方性ドライエッチングによ
り、２層目の配線パターン２８を作成する。この工程
は、この２層目の配線パターン２８により、電源用の配
線パターン、アース用の配線パターンを作成し、また金
属電極２５を介してドライブトランジスタ１４を発熱素
子２１に接続する。When the wiring material film 27 is formed in this manner, in this process, as shown in FIG. 6K, after the photoresist process, plasma mainly containing chlorine gas (BC1 3 / C1 3 ) is used. The second-layer wiring pattern 28 is formed by anisotropic dry etching using the. In this step, a wiring pattern for a power supply and a wiring pattern for grounding are created by the wiring pattern 28 of the second layer, and the drive transistor 14 is connected to the heating element 21 via the metal electrode 25.
【００４０】このときこの実施の形態においては、金属
電極２５の発熱素子２１より遠い側が局所的に露出され
て、２層目の配線パターン２８が作成されてなることに
より、図８に部分的に拡大して示すように、発熱素子２
１の近傍においては、発熱素子２１の端部と一部重なり
合うように金属電極２５が形成され、金属電極２５にお
いて、発熱素子２１と重なり合っていない部位にて、金
属電極２５と配線パターン２８とが重なり合い、これに
より発熱素子２１近傍の熱ストレスが大きな部位に金属
電極２５が配置され、この金属電極２５を介して配線パ
ターン２８と発熱素子２１とが接続されるようになされ
ている。At this time, in this embodiment, the side of the metal electrode 25 farther from the heating element 21 is locally exposed to form the wiring pattern 28 of the second layer, which is partially shown in FIG. As shown enlarged, the heating element 2
In the vicinity of 1, the metal electrode 25 is formed so as to partially overlap the end portion of the heat generating element 21, and the metal electrode 25 and the wiring pattern 28 are formed at a portion of the metal electrode 25 that does not overlap the heat generating element 21. The metal electrode 25 is arranged in a region where the heat stress is large in the vicinity of the heating element 21 due to the overlapping, and the wiring pattern 28 and the heating element 21 are connected via the metal electrode 25.
【００４１】なおこれら図１〜図７においては、１本の
発熱素子２１の一端がトランジスタ１５に接続され、他
端が電源に接続されるように表現されているが、実際
上、この実施の形態においては、図９に示すように、２
本の発熱素子２１Ａ及び２１Ｂを金属電極２５Ａ、配線
パターン２８Ａにより直列に接続し、この直列接続の一
端が金属電極２５Ｂ、配線パターン２８Ｂを介してトラ
ンジスタ１５に接続され、他端が金属電極２５Ｃ、配線
パターン２８Ｃを介して電源に接続されるようになさ
れ、これにより半導体基板１１上の空きスペースを有効
に利用して効率良く発熱素子２１を配置するようになさ
れている。In FIGS. 1 to 7, one heating element 21 has one end connected to the transistor 15 and the other end connected to the power source. In the form, as shown in FIG.
The heating elements 21A and 21B of the book are connected in series by a metal electrode 25A and a wiring pattern 28A, one end of this series connection is connected to the transistor 15 via the metal electrode 25B and the wiring pattern 28B, and the other end is a metal electrode 25C. It is configured to be connected to a power source through the wiring pattern 28C, whereby the heating elements 21 are efficiently arranged by effectively utilizing the empty space on the semiconductor substrate 11.
【００４２】続いてこの工程は、図６（Ｌ）に示すよう
に、インク保護層として機能するシリコン窒化膜２９を
膜厚３００〔ｎｍ〕により堆積する。続いて図７（Ｍ）
に示すように、スパッタ法により膜厚２００〔ｎｍ〕の
タンタル膜を堆積し、このタンタル膜により耐キャビテ
ーション層３０を形成する。続いてこの工程は、ドライ
フィルム３１、ノズルシート３２が順次積層される。こ
こでドライフィルム３１は、例えば炭素系樹脂により構
成され、インク液室、インク流路の隔壁を所定の高さに
より構成するように、所定形状、所定膜厚により硬化し
て作成される。これに対してノズルシート３２は、発熱
素子２１の上に微小なインク吐出口であるノズル３３を
形成するように、所定形状に加工されたシート材であ
り、ドライフィルム３１上に接着により保持される。こ
れによりこの工程は、これらドライフィルム３１、ノズ
ルシート３２によりインク液室３４、このインク液室３
４にインクを導く流路、ノズル３３が形成されるように
なされている。Subsequently, in this step, as shown in FIG. 6L, a silicon nitride film 29 functioning as an ink protection layer is deposited to a film thickness of 300 nm. Then, FIG. 7 (M)
As shown in FIG. 3, a tantalum film having a film thickness of 200 [nm] is deposited by the sputtering method, and the anti-cavitation layer 30 is formed from this tantalum film. Subsequently, in this step, the dry film 31 and the nozzle sheet 32 are sequentially laminated. Here, the dry film 31 is made of, for example, a carbon-based resin, and is formed by being hardened to have a predetermined shape and a predetermined film thickness so that the ink liquid chamber and the partition walls of the ink flow path have a predetermined height. On the other hand, the nozzle sheet 32 is a sheet material processed into a predetermined shape so as to form the nozzles 33 that are minute ink discharge ports on the heating elements 21, and is held on the dry film 31 by adhesion. It As a result, this process is performed by the dry film 31, the nozzle sheet 32, the ink liquid chamber 34, the ink liquid chamber 3
A nozzle 33 and a flow path for guiding ink to the nozzle 4 are formed.
【００４３】（２）実施の形態の動作
以上の構成において、この実施の形態に係るプリンタヘ
ッドの製造工程では、半導体基板１１を処理してトラン
ジスタ１４、１５を配置してなる半導体基板１１が作成
され（図１（Ａ））、この半導体基板１１に層間絶縁層
１９、配線パターン１８、発熱素子２１、配線パターン
２８、ドライフィルム３１、ノズルシート３２等を順次
積層してプリンタヘッドが製造される（図１（Ｂ）〜図
７（Ｍ））。(2) Operation of Embodiment With the above configuration, in the manufacturing process of the printer head according to this embodiment, the semiconductor substrate 11 is processed to form the semiconductor substrate 11 in which the transistors 14 and 15 are arranged. (FIG. 1A), an interlayer insulating layer 19, a wiring pattern 18, a heating element 21, a wiring pattern 28, a dry film 31, a nozzle sheet 32, etc. are sequentially laminated on the semiconductor substrate 11 to manufacture a printer head. (FIG. 1 (B) -FIG. 7 (M)).
【００４４】プリンタヘッドは、このようにして半導体
基板１１上に配置される発熱素子２１が、金属電極２５
を介して配線パターン２８によりそれぞれトランジスタ
１４、電源に接続され（図８）、このトランジスタ１４
の駆動により発熱素子２１が発熱する。またこの発熱に
より、インク液室３４のインクが加熱され、この加熱に
よりノズル３３よりインク液滴が飛び出して印刷対象に
付着し、所望の画像が印刷対象に形成される。In the printer head, the heating element 21 arranged on the semiconductor substrate 11 in this manner has the metal electrode 25.
The wiring pattern 28 is used to connect to the transistor 14 and the power source, respectively (FIG. 8).
The heating element 21 generates heat by driving. Further, due to this heat generation, the ink in the ink liquid chamber 34 is heated, and the ink droplets are ejected from the nozzles 33 due to this heating and adhere to the print target, and a desired image is formed on the print target.
【００４５】プリンタヘッドは、これにより発熱素子２
１の加熱の繰り返しにより、発熱素子２１に金属電極２
５を接続してなる部位で熱ストレスが繰り返される。こ
の実施の形態では、この熱ストレスが繰り返される部位
に金属電極２５が配置され、この金属電極２５が配線パ
ターン２８に比して線膨張率の小さな金属材料により形
成されていることにより、このような熱ストレスにより
加熱、冷却が繰り返された場合でも、金属電極２５にお
いては、アルミニュームによる配線パターン２８を直接
発熱素子２１に接続した場合に比して、格段的に膨張、
収縮の程度を小さくすることができる。これにより図１
２について説明したような、保護層を突き破って金属電
極２５の材料を外部に押し出す応力の発生を従来に比し
て格段的に小さくすることができ、その結果としてこの
ような金属電極２５の飛び出しによる配線パターンの短
絡事故を有効に回避することができる。The printer head is thereby provided with the heating element 2
By repeating the heating of 1, the metal electrode 2 is attached to the heating element 21.
Heat stress is repeated at the site where 5 is connected. In this embodiment, the metal electrode 25 is arranged at the site where the thermal stress is repeated, and the metal electrode 25 is formed of a metal material having a smaller linear expansion coefficient than the wiring pattern 28. Even when the heating and cooling are repeated due to such heat stress, the metal electrode 25 is significantly expanded as compared with the case where the aluminum wiring pattern 28 is directly connected to the heating element 21.
The degree of shrinkage can be reduced. As a result,
As described in 2, the stress generated by breaking through the protective layer and pushing the material of the metal electrode 25 to the outside can be remarkably reduced as compared with the prior art, and as a result, such protrusion of the metal electrode 25 can be achieved. It is possible to effectively avoid a short circuit accident of the wiring pattern due to.
【００４６】さらにこの金属電極２５が配線パターン２
８に比して融点の高い金属材料により形成されているこ
とにより、配線パターン２８に比して加熱により変形し
難くすることができる。これにより熱ストレスにより保
護層を突き破って押し出すような応力が加わっている場
合でも、アルミニュームによる配線パターン２８を直接
発熱素子２１に接続した場合に比して、この発熱素子２
１近傍の領域では容易に変形し得ないようにし、これに
よりこの金属材料が保護層を突き破って飛び出すことに
よる配線パターンの短絡事故を有効に回避することがで
きる。Further, the metal electrode 25 is connected to the wiring pattern 2
Since it is formed of a metal material having a higher melting point than that of No. 8, it can be more difficult to be deformed by heating than the wiring pattern 28. As a result, even when a stress that breaks through the protective layer and pushes out is applied due to thermal stress, the heat generating element 2 can be compared with the case where the wiring pattern 28 made of aluminum is directly connected to the heat generating element 21.
The region near 1 is prevented from being easily deformed, whereby a short circuit accident of the wiring pattern due to the metal material breaking through the protective layer and jumping out can be effectively avoided.
【００４７】またこのように熱ストレスが繰り返される
部位に金属電極２５が配置され、アルミニュームによる
配線パターン２８においては、比較的、熱ストレスの小
さな部位よりトランジスタ１４等に接続され、これによ
りこの配線パターン２８の材料が保護層を突き破って飛
び出すような状況も有効に回避することができ、これに
よっても配線パターンの短絡事故を有効に回避すること
ができる。Further, the metal electrode 25 is arranged at the portion where the thermal stress is repeated in this way, and in the wiring pattern 28 made of aluminum, the portion where the thermal stress is relatively small is connected to the transistor 14 or the like. A situation in which the material of the pattern 28 breaks through the protective layer and jumps out can also be effectively avoided, and this can also effectively avoid a short circuit accident in the wiring pattern.
【００４８】（３）実施の形態の効果
以上の構成によれば、配線パターンの材料より融点の高
い金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを接続
することにより、配線パターンの短絡事故を有効に回避
することができる。従ってその分、高い信頼性を確保す
ることができる。(3) Effects of the Embodiments According to the above-described structure, the heating element and the wiring pattern are connected via the metal material having a higher melting point than the material of the wiring pattern, so that the wiring pattern is prevented from being short-circuited. It can be effectively avoided. Therefore, high reliability can be ensured accordingly.
【００４９】また配線パターンの材料より線膨張率の小
さい金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを接
続することにより、配線パターンの短絡事故を有効に回
避することができる。従ってその分、高い信頼性を確保
することができる。Further, by connecting the heating element and the wiring pattern through a metal material having a linear expansion coefficient smaller than that of the material of the wiring pattern, it is possible to effectively avoid a short circuit accident of the wiring pattern. Therefore, high reliability can be ensured accordingly.
【００５０】またこの金属材料が、タングステンであ
り、このタングステンは、半導体製造工程にて充分に実
績を有する材料であることにより、これによっても充分
な信頼性を確保することができる。Further, since this metal material is tungsten and this tungsten is a material that has a sufficient track record in the semiconductor manufacturing process, sufficient reliability can be secured also by this.
【００５１】（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、各接続部で重なり合
うようにして、発熱素子２１より遠ざかるに従って金属
電極、配線パターンを順次配置する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、図８との対比により図１０
に示すように、金属電極２５に全体に重なり合うよう
に、配線パターンを作成する場合、さらには図１１に示
すように、保護層２６に局所的な開口を形成し、この開
口に金属電極を配置して配線パターンを配置する場合
等、要は、配線パターンの材料より融点の高い金属材料
を介して、又は配線パターンの材料より線膨張率の小さ
な金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを接続
するようにして、上述の実施の形態と同様の効果を得る
ことができる。(4) Other Embodiments In the above-described embodiments, the case where the metal electrodes and the wiring patterns are sequentially arranged in such a manner that they overlap with each other at the connecting portions and become farther from the heating element 21 has been described. The present invention is not limited to this, and in comparison with FIG.
When a wiring pattern is formed so as to entirely overlap the metal electrode 25 as shown in FIG. 11, a local opening is formed in the protective layer 26 and the metal electrode is arranged in this opening as shown in FIG. When arranging the wiring pattern by using the heating element and the wiring pattern, the point is that a metal material having a higher melting point than the material of the wiring pattern or a metal material having a smaller linear expansion coefficient than the material of the wiring pattern is used. The same effect as the above-described embodiment can be obtained by connecting the above.
【００５２】また上述の実施の形態においては、金属電
極をタングステンにより構成する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、配線パターンの材料より融
点の高い金属材料、又は配線パターンの材料より線膨張
率の小さな金属材料を種々に適用することができる。な
おこのような金属材料としては、IV−Ａ族のチタン（Ｔ
ｉ：融点１６８０度、線膨張率８．９〔ｐｐｍ／
度〕）、ジルコニウム（Ｚｒ：融点１８５５度、線膨張
率５．０〔ｐｐｍ／度〕）、ハフニウム（Ｈｆ融点２２
３０度、線膨張率６．０〔ｐｐｍ／度〕）を適用するこ
とができる。またＶ−Ａ族のバナジウム（Ｖ：１８３５
度、線膨張率３．４〔ｐｐｍ／度〕）及びニオブ（Ｎ
ｂ：融点２５２０度、線膨張率７．２〔ｐｐｍ／
度〕）、Ｖ−Ａ族のクロム（Ｃｒ：融点１８９０度、線
膨張率５．７〔ｐｐｍ／度〕）及びモリブデン（Ｍｏ：
融点２６３０度、線膨張率５．１〔ｐｐｍ／度〕）を適
用することもできる。In the above-described embodiments, the case where the metal electrode is made of tungsten has been described. However, the present invention is not limited to this, and a metal material having a melting point higher than that of the wiring pattern material or a wiring pattern material is used. Various metallic materials having a small coefficient of linear expansion can be applied. As such a metal material, titanium of the group IV-A (T
i: melting point 1680 degrees, linear expansion coefficient 8.9 [ppm /
], Zirconium (Zr: melting point 1855 degrees, linear expansion coefficient 5.0 [ppm / degree]), hafnium (Hf melting point 22)
30 degrees and a linear expansion coefficient of 6.0 [ppm / degree]) can be applied. In addition, vanadium of the VA group (V: 1835
Degree, linear expansion coefficient 3.4 [ppm / degree]) and niobium (N
b: melting point 2520 °, linear expansion coefficient 7.2 [ppm /
Degree]), VA group chromium (Cr: melting point 1890 degrees, linear expansion coefficient 5.7 [ppm / degree]) and molybdenum (Mo:
A melting point of 2630 degrees and a linear expansion coefficient of 5.1 [ppm / degree]) can also be applied.
【００５３】また上述の実施の形態においては、タンタ
ルにより発熱素子を形成する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、タンタルに代えて、タンタル窒化
物（Ｔａ2 Ｎ）、タンタルアルミ（ＴａＡｌ）等、種々
の抵抗体材料により発熱素子を作成する場合に広く適用
することができる。Further, in the above-mentioned embodiments, the case where the heating element is formed of tantalum has been described, but the present invention is not limited to this, and in place of tantalum, tantalum nitride (Ta 2 N), tantalum aluminum ( It can be widely applied to the case where a heating element is made of various resistor materials such as TaAl).
【００５４】また上述の実施の形態においては、アルミ
ニュームにより配線パターンを形成する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、銅により配線パターン
を形成する場合にも広く適用することができる。Further, in the above-mentioned embodiments, the case where the wiring pattern is formed of aluminum has been described, but the present invention is not limited to this, and can be widely applied to the case where the wiring pattern is formed of copper. .
【００５５】また上述の実施の形態においては、インク
を局所的に加熱する構成のプリンタヘッドに本発明を適
用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
例えば感熱型のプリンタヘッド等、発熱素子の駆動によ
り印刷する種々のプリンタ用ヘッド、さらにはこれらの
プリンタ用ヘッドを使用したプリンタに広く適用するこ
とができる。Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the present invention is applied to the printer head configured to locally heat the ink has been described, but the present invention is not limited to this.
For example, the present invention can be widely applied to various printer heads such as a heat-sensitive printer head that prints by driving a heating element, and further to printers using these printer heads.
【００５６】[0056]
【発明の効果】上述のように本発明によれば、配線パタ
ーンの材料より融点の高い金属材料を介して、発熱素子
と配線パターンとを接続することにより、又は配線パタ
ーンの材料より線膨張率の小さい金属材料を介して、発
熱素子と配線パターンとを接続することにより、配線パ
ターンの短絡事故を有効に回避することができる。As described above, according to the present invention, the linear expansion coefficient is obtained by connecting the heating element and the wiring pattern through the metal material having a higher melting point than that of the wiring pattern material or by the wiring pattern material. By connecting the heating element and the wiring pattern via a metal material having a small size, it is possible to effectively avoid a short circuit accident of the wiring pattern.
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタヘッドの製
造工程の説明に供する断面図である。FIG. 1 is a sectional view for explaining a manufacturing process of a printer head according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の続きの説明に供する断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view provided for explaining the continuation of FIG.
【図３】図２の続きの説明に供する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view provided for explaining the continuation of FIG.
【図４】図３の続きの説明に供する断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view provided for explaining the continuation of FIG.
【図５】図４の続きの説明に供する断面図である。5 is a cross-sectional view provided for explaining the continuation of FIG.
【図６】図５の続きの説明に供する断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view provided for explaining the continuation of FIG.
【図７】図６の続きの説明に供する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view provided for explaining the continuation of FIG.
【図８】発熱素子の接続部の詳細構成を示す断面図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of a connecting portion of a heating element.
【図９】発熱素子の周辺構成を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a peripheral configuration of a heating element.
【図１０】他の実施の形態に係る発熱素子の接続部の詳
細構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of a connecting portion of a heating element according to another embodiment.
【図１１】図１０とは異なる構成に係る発熱素子の接続
部の詳細構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of a connecting portion of a heating element according to a configuration different from that of FIG.
【図１２】従来のプリンタヘッドを示す断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing a conventional printer head.
【図１３】配線パターン間の短絡の説明に供する平面図
である。FIG. 13 is a plan view for explaining a short circuit between wiring patterns.
【図１４】配線パターンと耐キャビテーション層との間
の短絡の説明に供する平面図である。FIG. 14 is a plan view for explaining a short circuit between a wiring pattern and an anti-cavitation layer.
２、１１……半導体基板、３、２１、２１Ａ、２１Ｂ…
…発熱素子、４、７、２２、２６、２９……保護層、
６、１８、２８、２８Ａ〜２８Ｂ……配線パターン、
８、３０……耐キャビテーション層、２５、２５Ａ〜２
５Ｃ……金属電極2, 11 ... Semiconductor substrate, 3, 21, 21A, 21B ...
... Heating element 4, 7, 22, 26, 29 ... Protective layer,
6, 18, 28, 28A to 28B ... Wiring pattern,
8, 30 ... Anti-cavitation layer, 25, 25A-2
5C: Metal electrode
Claims (7)
ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
により所望の画像を印刷するプリンタヘッドにおいて、 配線パターンの材料より融点の高い金属材料を介して、
前記発熱素子と配線パターンとを接続したことを特徴と
するプリンタヘッド。1. A printer head in which a heating element and a transistor for driving the heating element are formed on a semiconductor substrate and a desired image is printed by the heat generated by the heating element. A metal material having a melting point higher than that of a wiring pattern material. Through
A printer head comprising the heating element and a wiring pattern connected to each other.
ナジウム、ニオブ、クロム又はモリブデンであることを
特徴とする請求項１に記載のプリンタヘッド。2. The printer head according to claim 1, wherein the metallic material is tungsten, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, chromium or molybdenum.
ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
により所望の画像を印刷するプリンタヘッドにおいて、 配線パターンの材料より線膨張率の小さい金属材料を介
して、前記発熱素子と配線パターンとを接続したことを
特徴とするプリンタヘッド。3. A printer head in which a heating element and a transistor for driving the heating element are formed on a semiconductor substrate, and a desired image is printed by the heat generated by the heating element, the coefficient of linear expansion of which is smaller than that of the material of the wiring pattern. A printer head, wherein the heating element and the wiring pattern are connected via a metal material.
ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
により所望の画像を印刷するプリンタにおいて、 配線パターンの材料より融点の高い金属材料を介して、
前記発熱素子と配線パターンとを接続したことを特徴と
するプリンタ。4. A printer in which a heating element and a transistor for driving the heating element are formed on a semiconductor substrate and a desired image is printed by the heat generated by the heating element, wherein a metal material having a melting point higher than that of a wiring pattern material is used. Through,
A printer in which the heating element and a wiring pattern are connected.
ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
により所望の画像を印刷するプリンタにおいて、 配線パターンの材料より線膨張率の小さい金属材料を介
して、前記発熱素子と配線パターンとを接続したことを
特徴とするプリンタ。5. A printer, in which a heating element and a transistor for driving the heating element are formed on a semiconductor substrate and a desired image is printed by the heat generated by the heating element, a metal having a linear expansion coefficient smaller than that of a material of a wiring pattern. A printer characterized in that the heating element and the wiring pattern are connected through a material.
ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
により所望の画像を印刷するプリンタヘッドの製造方法
において、 配線パターンの材料より融点の高い金属材料を介して、
前記発熱素子と配線パターンとを接続することを特徴と
するプリンタヘッドの製造方法。6. A method of manufacturing a printer head, wherein a heating element and a transistor for driving the heating element are formed on a semiconductor substrate, and a desired image is printed by the heat generated by the heating element. Through high metal material,
A method of manufacturing a printer head, comprising connecting the heating element and a wiring pattern.
ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
により所望の画像を印刷するプリンタヘッドの製造方法
において、 配線パターンの材料より線膨張率の小さい金属材料を介
して、前記発熱素子と配線パターンとを接続することを
特徴とするプリンタヘッドの製造方法。7. A method of manufacturing a printer head, wherein a heating element and a transistor for driving the heating element are formed on a semiconductor substrate, and a desired image is printed by the heat generated by the heating element. A method of manufacturing a printer head, characterized in that the heating element and the wiring pattern are connected via a metal material having a low rate.
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|---|---|---|---|---|
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-
2001
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| CN103298618A (en) * | 2010-12-09 | 2013-09-11 | 佳能株式会社 | Method for driving liquid discharge head, liquid discharge head, and liquid discharge apparatus |
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