JP2006225745A - Structure of thin film element and method for producing the same - Google Patents

Structure of thin film element and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2006225745A
JP2006225745A JP2005043935A JP2005043935A JP2006225745A JP 2006225745 A JP2006225745 A JP 2006225745A JP 2005043935 A JP2005043935 A JP 2005043935A JP 2005043935 A JP2005043935 A JP 2005043935A JP 2006225745 A JP2006225745 A JP 2006225745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
silicon nitride
oxide film
thin
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005043935A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Tokunaga
博之 徳永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005043935A priority Critical patent/JP2006225745A/en
Publication of JP2006225745A publication Critical patent/JP2006225745A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the reliability of a process when a film deposited on a polysilicon or silicon nitride film is subjected to etching by CDE (Chemical Dry Etching), and to improve the reliability in the CDE process of a Ta cavitation resistant film on a protective film of BJ. <P>SOLUTION: Thin SiON or SiOx is deposited on the upper side of a polysilicon or silicon nitride film by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition), so as to provide an etching stop layer. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、シリコンまたは窒化シリコンを主成分とする膜が積層される薄膜機能素子、例えば各種のセンサー、サーマルヘッド、インクジェット記録ヘッド、半導体素子等の構成およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a configuration of a thin film functional element on which a film containing silicon or silicon nitride as a main component, for example, various sensors, a thermal head, an ink jet recording head, a semiconductor element, and the like, and a manufacturing method thereof.

シリコンまたは窒化シリコンを主成分とする膜の上に他の材質の薄膜等を堆積し、それを気相でエッチングしようとする時、一般にはリアクティブ・イオン・エッチング(RIE)やケミカル・ドライ・エッチングを用いて、エッチング時間を管理してエッチング膜厚を制御していた。   When a thin film of another material is deposited on a film containing silicon or silicon nitride as a main component and is to be etched in the gas phase, generally reactive ion etching (RIE) or chemical dry etching is used. Etching was used to control the etching time by controlling the etching time.

特開平5−129318には、バイポーラトランジスタの製造工程の中で、窒化膜のウエットエッチの際に、エッチングストップ層としてポリシリコン上に酸化膜を堆積する例が開示されている。特開平9−134956には、半導体基板の半導体基板の製造工程の中で、コンタクトホール上の反射防止膜のドライエッチの際に、シリコン酸化膜上にエッチングストップ層として窒化シリコン膜を堆積する例が開示されている。
特開平5−129318 特開平9−134956
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-129318 discloses an example in which an oxide film is deposited on polysilicon as an etching stop layer during wet etching of a nitride film in a bipolar transistor manufacturing process. Japanese Patent Laid-Open No. 9-134956 discloses an example in which a silicon nitride film is deposited as an etching stop layer on a silicon oxide film during dry etching of an antireflection film on a contact hole in a semiconductor substrate manufacturing process. Is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-129318 JP-A-9-13495

従来のRIEやCDEにおいて反応時間の管理で、エッチング膜厚を制御しようとすると、オーバーエッチングによってその下にあるシリコンまたは窒化シリコンを主成分とする膜も削れてしまったり、シリコンまたは窒化シリコンを主成分とする膜の表面が荒れてしまうというような問題もあった。また、エッチングストップ層を厚くつけると、下層の膜の物性が影響を受けて素子特性が変化してしまうこともあった。   In conventional RIE or CDE, if the etching film thickness is controlled by controlling the reaction time, the underlying film of silicon or silicon nitride as a main component may be removed due to overetching, or silicon or silicon nitride is mainly used. There was also a problem that the surface of the film as a component was roughened. Further, when the etching stop layer is thickened, the device characteristics may be changed due to the influence of the physical properties of the underlying film.

ヒーターでインクを加熱するタイプのインクジェット記録ヘッドでは、アルカリ性のインクからヒーターを守るためにSiNを保護膜として用いているが、その上の耐キャビテーション膜のTaのCDEの際に、SiNにダメージが及ぶことがあった。しかし、SiNの代わりにSiONなどを用いると耐インク性が低下してしまうこともあった。また、SiN上に厚いエッチングストップ膜をつけると、ヒーターの熱がインクに伝わりにくくなり、応答周波数を低下させてしまう恐れもあった。   In an ink jet recording head that heats ink with a heater, SiN is used as a protective film in order to protect the heater from alkaline ink. However, when the CDE of Ta of the anti-cavitation film thereon is damaged, SiN is damaged. There was sometimes. However, when SiON or the like is used instead of SiN, the ink resistance may be lowered. In addition, if a thick etching stop film is formed on SiN, the heat of the heater becomes difficult to be transmitted to the ink, which may reduce the response frequency.

上記のような問題点は、本発明による構成材料の中に窒化シリコンを主成分とする膜が積層される薄膜機能素子であって、窒化シリコン膜の表面に窒化シリコン膜よりも薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜が積層されていることを特徴とする薄膜機能素子で解決される。   The above-mentioned problem is a thin film functional element in which a film mainly composed of silicon nitride is laminated in a constituent material according to the present invention, and a silicon nitride oxide thinner than the silicon nitride film on the surface of the silicon nitride film This is solved by a thin film functional element characterized in that a film or a silicon oxide film is laminated.

また、インクジェット記録ヘッドのヒーター保護膜として、窒化シリコンを主成分とする膜を堆積し、その表面に窒化シリコン膜よりも薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜を積層し、更にその上に耐キャビテーション膜としてTaまたはTaを含む合金の膜が形成されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッドによって解決される。   In addition, as a heater protective film for an ink jet recording head, a film mainly composed of silicon nitride is deposited, and a silicon nitride oxide film or silicon oxide film thinner than the silicon nitride film is laminated on the surface, and cavitation resistance is further formed thereon. This is solved by an ink jet recording head characterized in that a film of Ta or an alloy containing Ta is formed as a film.

さらに、シリコンまたは窒化シリコンを主成分とする膜上に他の材質の薄膜が堆積されていて、フッ素ラジカルを主成分とするドライエッチング(ケミカル・ドライ・エッチング CDE)によりより他の材質の薄膜をパターニングする工程であって、シリコンまたは窒化シリコン膜の表面にシリコンまたは窒化シリコン膜よりも薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜を積層することによって、シリコンまたは窒化シリコンを主成分とする膜のオーバーエッチングを防止することを特徴とする薄膜機能素子の製造方法によって解決される。   Furthermore, a thin film made of another material is deposited on a film containing silicon or silicon nitride as a main component, and a thin film made of another material is formed by dry etching (chemical dry etching CDE) mainly containing fluorine radicals. Over-etching of a film containing silicon or silicon nitride as a main component by laminating a silicon nitride oxide film or silicon oxide film thinner than the silicon or silicon nitride film on the surface of the silicon or silicon nitride film in the patterning step This is solved by a method for manufacturing a thin film functional element, which is characterized by preventing the above.

(作用)
シリコンまたは窒化シリコンを主成分とする膜は、RIEでもCDEでもエッチングされてしまう、そこで、シリコンまたは窒化シリコンを主成分とする膜の表面にCDEでエッチングされにくい窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜を薄く堆積することによって、窒化シリコンを主成分とする膜の物性を維持したままで、エッチングプロセスの制御性を高め、膜へのダメージを減少させることが可能になる。
(Function)
A film containing silicon or silicon nitride as a main component is etched by either RIE or CDE. Therefore, a silicon nitride oxide film or silicon oxide film that is difficult to be etched by CDE is formed on the surface of a film containing silicon or silicon nitride as a main component. By thinly depositing, it becomes possible to improve the controllability of the etching process and reduce the damage to the film while maintaining the physical properties of the film mainly composed of silicon nitride.

以上述べたように本発明によれば、シリコンまたは窒化シリコンを主成分とする膜が積層される薄膜機能素子に、CDEのエッチングストップ層として窒化シリコン膜よりも薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜を用いることにより、その上層の機能膜のCDEプロセスで、シリコンまたは窒化シリコンを主成分とする膜のオーバーエッチングが抑制され、素子歩留りと信頼性が向上する。   As described above, according to the present invention, a silicon nitride oxide film or a silicon oxide film thinner than a silicon nitride film as an etching stop layer of CDE is applied to a thin film functional element in which a film containing silicon or silicon nitride as a main component is laminated. By using this, over-etching of a film containing silicon or silicon nitride as a main component is suppressed in the CDE process of the upper functional film, and the device yield and reliability are improved.

(実験1)
以下に、本発明に係わる実験について述べる。
(Experiment 1)
Below, the experiment concerning this invention is described.

図1と図3は、本実験に用いたサンプルの構成を示したものである。図1はSi基板上101に、はプラズマCVDのSiN102膜3000Aの表面に、プラズマCVDのSiON膜(組成Si 34%、O 59%、N 3%)103を200A堆積し、その上にTaとレジストが載っている構成である。図3はプラズマCVDによるSiN膜102を3000A堆積しその上に、Ta103を3000A堆積し、さらにその上にレジストでパターン105を形成した。これらのTaをCDEでエッチングした。エッチング条件はCF4/O2/N2=300/150/50sccm、圧力55Pa、RF=0.8KWであった。 1 and 3 show the configuration of the sample used in this experiment. In FIG. 1, a 200 nm plasma CVD SiON film (composition Si 34%, O 59%, N 3%) 103 is deposited on a Si substrate 101 on the surface of a plasma CVD SiN102 film 3000A, and Ta and Ta are deposited thereon. In this configuration, a resist is placed. In FIG. 3, 3000 A of SiN film 102 by plasma CVD is deposited, 3000 A of Ta103 is deposited thereon, and a pattern 105 is formed thereon with a resist. These Ta were etched by CDE. Etching conditions were CF 4 / O 2 / N 2 = 300/150/50 sccm, pressure 55 Pa, and RF = 0.8 KW.

図2と図4はエッチング後の断面を示したものである。図2では、Taの下層膜は50Aくらいしかエッチングされていないのに対して、図4では600Aくらいのオーバーエッチングが見られた。   2 and 4 show the cross section after etching. In FIG. 2, the Ta underlayer film is only etched by about 50 A, whereas in FIG. 4, overetching by about 600 A was observed.

(実験2)
以下に、本発明に係わる実験について述べる。
(Experiment 2)
Below, the experiment concerning this invention is described.

図5と図7は、本実験に用いたサンプルの構成を示したものである。図5はプラズマCVDのSiN膜202の3000Aの表面に、プラズマCVDのSiON膜(組成Si 35%、O 55%、N 8%)203を300A堆積し、Al205を2000A堆積しパターニングして、さらにその上にSiN204を4000A堆積し、最上部にレジストでパターン206を形成した。図7はプラズマCVDのSiN膜3000Aの表面に、その上に図5と同様にAl、SiNとレジストが載っている構成である。これらの上層のSiNをCDEでエッチングした。エッチング条件はCF4/O2/N2=300/250/50sccm、圧力60Pa、RF=0.8KWであった。 5 and 7 show the configuration of the sample used in this experiment. FIG. 5 shows that a plasma CVD SiON film (composition Si 35%, O 55%, N 8%) 203 is deposited on the surface of 3000A of the plasma CVD SiN film 202 by 300A, and Al205 is deposited by 2000A and patterned. On top of this, 4000 A of SiN 204 was deposited, and a pattern 206 was formed with a resist on the top. FIG. 7 shows a structure in which Al, SiN, and a resist are placed on the surface of a plasma CVD SiN film 3000A as in FIG. These upper SiN layers were etched by CDE. Etching conditions were CF 4 / O 2 / N 2 = 300/250/50 sccm, pressure 60 Pa, and RF = 0.8 KW.

図6と図8は、エッチング後の断面を示したものである。図6では、Alの下層膜は100Aくらいしかエッチングされていないのに対して、図8では800Aくらいのオーバーエッチングが見られた。   6 and 8 show a cross section after etching. In FIG. 6, the Al underlayer film is only etched by about 100 A, whereas in FIG. 8, overetching by about 800 A was observed.

(実験3)
次に、SiON膜の組成を振って、CDEに対するエッチングレートを調べた。この時のCDE条件は、CF4/O2/N2=300/250/50sccm、圧力60Pa、RF=0.8KWとした。
(Experiment 3)
Next, the etching rate for CDE was examined by changing the composition of the SiON film. The CDE conditions at this time were CF 4 / O 2 / N 2 = 300/250/50 sccm, pressure 60 Pa, and RF = 0.8 KW.

表1は、Si、O、Nの組成比とエッチングレートの関係を示したものである。Oの濃度が40%以上の時、SiNとのエッチング選択比が大きくなっていることが判る。   Table 1 shows the relationship between the composition ratio of Si, O, and N and the etching rate. It can be seen that when the concentration of O is 40% or more, the etching selectivity with SiN is increased.

(実施態様例)
図1は本発明による実施態様例を示す薄膜機能素子のベース基板の模式図である。基板としてはガラス、セラミック、金属、Si、樹脂等が用いられる。
(Example embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of a base substrate of a thin film functional device showing an embodiment according to the present invention. Glass, ceramic, metal, Si, resin or the like is used as the substrate.

下層の膜101は、誘電率、耐圧等でSiまたはSiNが主成分であることが必要とされる層で、組成や膜厚に制限はない。上層の膜102は、SiON膜でOの濃度が一般には35%以上、好ましくは40%以上、最適には50%以上である。これが、CDEのストップ層として機能する。膜厚は、下層のSiまたはSiN膜の特性に影響を与えないようになるべく薄いほうが望ましい。   The lower film 101 is a layer that requires Si or SiN as a main component in terms of dielectric constant, withstand voltage, etc., and there is no limitation on the composition or film thickness. The upper film 102 is a SiON film and has an O concentration of generally 35% or more, preferably 40% or more, and optimally 50% or more. This functions as a CDE stop layer. The film thickness is preferably as thin as possible so as not to affect the characteristics of the underlying Si or SiN film.

一方、CDEストップ層上には、被エッチング層の他の膜104が堆積される。これは、CDEでエッチングされる膜ならば、膜種に特に制限はない。膜厚が厚い場合には、基板面内の分布を考慮して、オーバーエッチングの時間を多めにとる必要があるので、CDEストップ層は相対的に厚く必要がある。   On the other hand, another film 104 to be etched is deposited on the CDE stop layer. If this is a film etched by CDE, the film type is not particularly limited. When the film thickness is large, it is necessary to take a long over-etching time in consideration of the distribution in the substrate surface, so the CDE stop layer needs to be relatively thick.

そこで、ある程度以上の厚さがないとCDEのストップ層としての効果がない。被エッチング層の膜厚にもよるが、上層のSiON層の厚さは、一般には2000〜3000Å、好ましくは1000〜2000Å以上、最適には100〜1000Åである。   Therefore, if the thickness is not more than a certain level, there is no effect as a CDE stop layer. Although depending on the thickness of the layer to be etched, the thickness of the upper SiON layer is generally 2000 to 3000 mm, preferably 1000 to 2000 mm or more, and optimally 100 to 1000 mm.

次に、本発明によるSiNとSiONの積層膜をインクジェット記録ノズルのプロセスに応用したプロセス例を図9〜28を使って順を追って説明する。   Next, a process example in which the laminated film of SiN and SiON according to the present invention is applied to the process of the ink jet recording nozzle will be described in order with reference to FIGS.

(1)基板面方位(110)のシリコン基板301に、例えば熱酸化やCVD法などで絶縁膜302を形成し、フォトリソ技術によって図9(平面図 図27)のようにインク供給口を設けるための所望のパターン303を形成する。   (1) An insulating film 302 is formed on a silicon substrate 301 having a substrate surface orientation (110) of, for example, thermal oxidation or CVD, and an ink supply port is provided as shown in FIG. 9 (plan view FIG. 27) by photolithography. The desired pattern 303 is formed.

(2)AlやCu等の抵抗が低く、TMAH(テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドライド)等の異方性エッチング用エッチャントに対するエッチング速度が大きな金属を堆積、パターニングして、下層配線304と犠牲層305を形成する。エッチング犠牲層は、裏面からエッチングが進行してエッチャントが犠牲層に到達するとSiウエハよりエッチングレートが格段に速いので短時間にエッチングされ、犠牲層パターンに対応した開口部を開けることができるものである。この時のパターンは基板に対して垂直にエッチング穴があくように、狭角が70.5度をなす平行四辺形とし、平行四辺形の長辺および短辺は(111)と等価の面に平行になるように配置する。   (2) A metal having a low resistance such as Al or Cu and a high etching rate for an etchant for anisotropic etching such as TMAH (tetra-methyl-ammonium hydride) is deposited and patterned to form a lower wiring 304 and a sacrificial layer 305. Form. The etching sacrificial layer is an etching rate that is much faster than the Si wafer when etching proceeds from the back surface and the etchant reaches the sacrificial layer, so that etching can be performed in a short time and an opening corresponding to the sacrificial layer pattern can be opened. is there. The pattern at this time is a parallelogram with a narrow angle of 70.5 degrees so that an etching hole is perpendicular to the substrate, and the long side and the short side of the parallelogram are on a plane equivalent to (111). Arrange them so that they are parallel.

(3)基板表面上にエッチングストップ層306として、プラズマCVD法によって、SiNまたはSiON膜を堆積する。エッチングストップ層は、膜応力を調整するために2種以上の膜を積層しても良い。   (3) An SiN or SiON film is deposited as an etching stop layer 306 on the substrate surface by plasma CVD. As the etching stop layer, two or more kinds of films may be laminated in order to adjust the film stress.

積層されたエッチングストップ膜のトータルの膜厚は、好ましくは2000Å〜1μm、さらに好ましくは3000〜9000Å、最適には4000〜8000Åである。また積層されたエッチングストップ膜のトータルの応力は、好ましくは2×10exp−9dyne/cm2以下の引っ張り応力、より好ましくは1.8×10exp−9dyne/cm2以下の引っ張り応力、最適には1.5×10exp−9dyne/cm2以下の引っ張り応力である。 The total thickness of the laminated etching stop film is preferably 2000 to 1 μm, more preferably 3000 to 9000 mm, and most preferably 4000 to 8000 mm. The total stress of the laminated etching stop film is preferably 2 × 10 exp-9 dyne / cm 2 or less, more preferably 1.8 × 10 exp-9 dyne / cm 2 or less, optimally 1 . Tensile stress of 5 × 10 exp-9 dyne / cm 2 or less.

(4)プラズマCVD等を使って、SiNやSiON、SiO等の膜を堆積して層間絶縁膜307とする。さらに、層間絶縁膜にコンタクトホール308を形成する。 (4) A film such as SiN, SiON, or SiO 2 is deposited by plasma CVD or the like to form an interlayer insulating film 307. Further, a contact hole 308 is formed in the interlayer insulating film.

(5)インク供給口に合わせて、インク吐出圧力発生素子としてヒーター部309形成する。ヒーター材料としては、Ta、TaN、TaNSi等などの金属膜をスパッターや真空蒸着等によって堆積しパターニングする。さらに電力供給用の上層電極310としてAl、Mo、Ni,Cu等の金属膜を同様にして形成する。   (5) A heater unit 309 is formed as an ink discharge pressure generating element in accordance with the ink supply port. As the heater material, a metal film such as Ta, TaN, TaNSi or the like is deposited and patterned by sputtering, vacuum evaporation or the like. Further, a metal film of Al, Mo, Ni, Cu or the like is formed in the same manner as the upper layer electrode 310 for supplying power.

(6)ヒーターには耐久性の向上を目的としてプラズマCVDでSiN膜311を堆積し保護膜とする。   (6) A SiN film 311 is deposited on the heater by plasma CVD for the purpose of improving durability to form a protective film.

(7)さらに、CDEのストップ層312としてプラズマCVD法でSiONを堆積する。この時の組成は、Siが30〜40%、Oが40〜65%、Nが0〜20%である。この膜の膜厚は、一般には50〜2000Å、好ましくは100〜1000Å、最適には150〜500Åである。   (7) Further, SiON is deposited as a CDE stop layer 312 by plasma CVD. The composition at this time is 30 to 40% for Si, 40 to 65% for O, and 0 to 20% for N. The thickness of this film is generally 50 to 2000 mm, preferably 100 to 1000 mm, and optimally 150 to 500 mm.

(8)この上に、耐キャビテーション膜313としてスパッター法等でTaを堆積する。この膜の膜厚は、好ましくは1000〜5000Å、さらに好ましくは2000〜4000Å、最適には2500〜3500Åである。   (8) Ta is deposited thereon as a cavitation resistant film 313 by sputtering or the like. The thickness of this film is preferably 1000 to 5000 mm, more preferably 2000 to 4000 mm, and most preferably 2500 to 3500 mm.

(9)このTaにレジストでパターンを形成し、CDE法でエッチングする。エッチングには、CF、C、CHF等のフロロカーボン系ガスやO、Nを用いる。この時、上記CDEのストップ層312が機能して、下層のヒーター保護膜311がオーバーエッチングされるのを防止する。 (9) A pattern is formed on this Ta with a resist and etched by the CDE method. For the etching, a fluorocarbon-based gas such as CF 4 , C 2 F 6 , or CHF 3, or O 2 or N 2 is used. At this time, the CDE stop layer 312 functions to prevent the underlying heater protection film 311 from being over-etched.

また、配線とヒーターの形成の順番等に特に制限がないのは言うまでもない。   Needless to say, there is no particular limitation on the order of forming the wiring and the heater.

(10)樹脂製のノズルの密着性を上げるためと、裏面をアルカリエッチャントから保護するために、耐食性の高い樹脂膜314を形成する。そして、ヒーター部とインク供給口部をパターニングする。   (10) A resin film 314 having high corrosion resistance is formed in order to improve the adhesion of the resin nozzle and to protect the back surface from the alkali etchant. Then, the heater part and the ink supply port part are patterned.

(11)インク流路確保のために、強アルカリや有機溶剤等で溶解可能な樹脂でパターン315を形成する。このパターンは、印刷法や感光性樹脂によるパターニング等で形成する。   (11) In order to secure the ink flow path, the pattern 315 is formed of a resin that can be dissolved in a strong alkali or an organic solvent. This pattern is formed by a printing method or patterning with a photosensitive resin.

(12)インク流路のパターンの上に、被覆樹脂層316を形成する。この被覆樹脂層は微細パターンを形成するので感光性レジストが望ましく、さらに流路を形成した樹脂層を除去する際のアルカリや溶剤等によって変形変質しない性質が必要である。   (12) A coating resin layer 316 is formed on the ink flow path pattern. Since this coating resin layer forms a fine pattern, a photosensitive resist is desirable, and further, the coating resin layer must have a property of not being deformed and altered by an alkali, a solvent, or the like when the resin layer having the flow path is removed.

(13)次に流路の被覆樹脂層316をパターニングして、ヒーター部309に対応したインク吐出口317と電極の外部接続部を形成する。この後、被覆樹脂層を光や熱等によって硬化する。   (13) Next, the coating resin layer 316 of the flow path is patterned to form an ink discharge port 317 corresponding to the heater portion 309 and an external connection portion of the electrode. Thereafter, the coating resin layer is cured by light or heat.

(14)この基板のノズル形成面側を保護するためレジストで保護膜318を形成する。   (14) A protective film 318 is formed with a resist to protect the nozzle forming surface side of the substrate.

(15)裏面のSiNまたはSiOなどをフォトリソ技術を使って、裏面のインク供給口のパターン部分319を除去しウエハ面を露出させる。このパターンの形状は、犠牲層とは鏡像関係(平面図28)になるように形成する。裏面のエッチングマスク膜の製法は、プラズマCVDに限定されるものではなく、LPCVD法や常圧CVD、熱酸化法などでも良い。 (15) Using a photolithographic technique, the back surface of the ink supply port pattern portion 319 is removed from the back surface of SiN or SiO 2 to expose the wafer surface. The pattern is formed so as to have a mirror image relationship with the sacrificial layer (plan view 28). The manufacturing method of the etching mask film on the back surface is not limited to plasma CVD, but may be LPCVD, atmospheric pressure CVD, thermal oxidation, or the like.

(16)次に裏面の平行四辺形の狭角の近傍部分(裏面の平面図28)に、エッチング先導孔320をあける。一般的には、レーザー加工などが用いられるが、放電加工、ブラスト等でも良い。   (16) Next, an etching leading hole 320 is opened in the narrow-angle vicinity of the parallelogram on the back surface (plan view 28 on the back surface). Generally, laser machining or the like is used, but electric discharge machining, blasting, or the like may be used.

この先導孔は、エッチングストップ層に限りなく近くまであける。先導孔の深さは、一般には基板厚さの60%以上、好ましくは70%以上、最適には80%以上である。また、基板を貫通してはならない。この先導孔によって、平行四辺形の狭角から発生する斜めの(111)面が抑制される。   This lead hole can be as close as possible to the etching stop layer. The depth of the leading hole is generally 60% or more of the substrate thickness, preferably 70% or more, and optimally 80% or more. Also, it must not penetrate the substrate. By this leading hole, the oblique (111) plane generated from the narrow angle of the parallelogram is suppressed.

(17)この基板をアルカリ系エッチャント(KOH、TMAH、ヒドラジン等)に浸け、(111)面が出るように異方性エッチングすると、平面形状が平行四辺形((100)基板の場合長方形)の貫通穴が形成される。   (17) When this substrate is immersed in an alkaline etchant (KOH, TMAH, hydrazine, etc.) and anisotropic etching is performed so that the (111) plane appears, the planar shape is a parallelogram (rectangular in the case of (100) substrate). A through hole is formed.

(18)エッチングストップ層306のSiN等の膜をフッ酸等の薬液または、ドライエッチ等で部分的に除去してインク供給口を開口する。最後にインク流路形成材315を除去し、インクの流路322を確保する。   (18) A film such as SiN of the etching stop layer 306 is partially removed by a chemical solution such as hydrofluoric acid or dry etching to open an ink supply port. Finally, the ink flow path forming material 315 is removed to secure the ink flow path 322.

上記プロセスにおいて、基板の加工手順は特に限定されるものではなく、任意に選ぶことができる。   In the above process, the substrate processing procedure is not particularly limited, and can be arbitrarily selected.

図2は、本発明によるSiN膜の上にCDEストップ層を持った機能性素子の一部の断面構造を示したものである。   FIG. 2 shows a partial cross-sectional structure of a functional element having a CDE stop layer on a SiN film according to the present invention.

5インチSiウエハ101上に、LPCVD法によるSiN膜102が6000A堆積されており、その上にCDEストップ層として、プラズマCVD法によるSiON膜103を200A形成した。SiON膜の組成は、Siが38、Oが41%、Nが21%であった。   A 6000 A SiN film 102 by LPCVD is deposited on a 5-inch Si wafer 101, and 200 A SiON film 103 by plasma CVD is formed thereon as a CDE stop layer. The composition of the SiON film was 38 for Si, 41% for O, and 21% for N.

その上に、プラズマCVDでSiN膜を4000Å堆積して、レジストでパターニング後にCDE法でエッチングして、SiN膜パターン106を残したものである。   Further, 4000 nm of SiN film is deposited by plasma CVD, patterned by resist, and then etched by CDE method to leave the SiN film pattern 106.

図29は、本発明によるpoly−Si膜の上にCDEストップ層を持った機能性素子の一部の断面構造を示したものである。   FIG. 29 shows a partial cross-sectional structure of a functional element having a CDE stop layer on a poly-Si film according to the present invention.

50mm□のアルミナ基板401上に、LPCVD法によるpoly−Si膜402が1μm堆積されており、その上にCDEストップ層として、プラズマCVD法によるSiON膜403を300A形成した。SiON膜の組成は、Siが34、Oが58%、Nが8%であった。   A poly-Si film 402 by LPCVD is deposited on a 50 mm square alumina substrate 401 by 1 μm, and a 300 A SiON film 403 by plasma CVD is formed thereon as a CDE stop layer. The composition of the SiON film was 34 for Si, 58% for O, and 8% for N.

その上に、プラズマCVDでSiN膜を5000Å堆積し、レジストでパターン形成後、CDE法でエッチングして、SiNパターン404を残したものである。   On top of this, a 5000-SiN film is deposited by plasma CVD, a pattern is formed by a resist, and etching is performed by a CDE method to leave a SiN pattern 404.

図26は、本発明によるSiN膜の上にCDEストップ層を持った機能性素子の一例としてインクジェット記録ヘッドの断面構造を示したものである。   FIG. 26 shows a cross-sectional structure of an ink jet recording head as an example of a functional element having a CDE stop layer on a SiN film according to the present invention.

5インチSiウエハ上に、SiOの蓄熱層302が7000Å、Al下層配線304が2000Å、層間絶縁膜としてプラズマCVD法によるSiON膜307が4000A堆積されており、TaNSiヒーター膜309が500Å、Al上層配線310が3000Å、ヒーター保護膜311としてプラズマCVDのSiN膜3000Å、その上にCDEストップ層312として、プラズマCVD法によるSiON膜が200A形成されている。SiON膜の組成は、Siが35%、Oが52%、Nが13%であった。さらに、Ta膜1000Åの耐キャビテーション膜313、密着向上樹脂膜314としてポリエーテルアミド系樹脂(HIMAL日立化成)を2μm、ノズル形成樹脂316として表2に示した感光性レジストを16μmを用いヒーター直上にノズル317を形成した。 On a 5-inch Si wafer, a SiO 2 heat storage layer 302 of 7000 mm, an Al lower layer wiring 304 of 2000 mm, an SiON film 307 of 4000 A by plasma CVD as an interlayer insulating film are deposited, a TaNSi heater film 309 of 500 A, an Al upper layer The wiring 310 is 3000 Å, the SiN film 3000 の of plasma CVD is formed as the heater protection film 311, and a 200 A SiON film is formed as the CDE stop layer 312 by the plasma CVD method. The composition of the SiON film was 35% for Si, 52% for O, and 13% for N. Further, a cavitation-resistant film 313 having a Ta film of 1000 mm, a polyetheramide resin (HIMAL Hitachi Chemical) of 2 μm as the adhesion improving resin film 314, and a photosensitive resist shown in Table 2 as the nozzle forming resin 316 of 16 μm are used immediately above the heater. A nozzle 317 was formed.

本発明によるインクジェット記録ノズルの実施例のプロセスフローを図9〜28を使って順を追って説明する。   The process flow of the embodiment of the ink jet recording nozzle according to the present invention will be described step by step with reference to FIGS.

(1)330×150mm厚さ0.9mmで基板面方位(110)、短辺の方位が(211)、長辺の方位が(111)のシリコン基板301に、熱酸化法でSiO2 302を14000Å形成し、フォトリソ技術によって図9(平面図 図27)のようにインク供給口を設けるための所望のパターン303を形成した。 (1) A silicon substrate 301 having 330 × 150 mm thickness 0.9 mm, substrate surface orientation (110), short side orientation (211), and long side orientation (111) is coated with SiO 2 302 by thermal oxidation. 14000 mm was formed, and a desired pattern 303 for providing an ink supply port was formed as shown in FIG. 9 (plan view FIG. 27) by photolithography.

(2)Al99.5Cu0.5を2000Å堆積、パターニングして、下層配線304と犠牲層305を形成した。エッチング犠牲層は、裏面からエッチングが進行してエッチャントが犠牲層に到達するとSiウエハよりエッチングレートが格段に速いので短時間にエッチングされ、犠牲層パターンに対応した開口部を開けることができるものである。この時のパターンは基板に対して垂直にエッチング穴があくように、狭角が70.5度をなす平行四辺形とし、平行四辺形の長辺および短辺は(111)と等価の面に平行になるように配置する。   (2) 2000Å Al99.5Cu0.5 was deposited and patterned to form a lower layer wiring 304 and a sacrificial layer 305. The etching sacrificial layer is an etching rate that is much faster than the Si wafer when etching proceeds from the back surface and the etchant reaches the sacrificial layer, so that etching can be performed in a short time and an opening corresponding to the sacrificial layer pattern can be opened. is there. The pattern at this time is a parallelogram with a narrow angle of 70.5 degrees so that an etching hole is perpendicular to the substrate, and the long side and the short side of the parallelogram are on a plane equivalent to (111). Arrange them so that they are parallel.

犠牲層の長辺は3mm、幅は160μmとした。   The long side of the sacrificial layer was 3 mm, and the width was 160 μm.

(3)基板表面上にプラズマCVDでSiN膜を6000Å堆積、パターニングしてエッチングストップ層306とした。   (3) An etching stop layer 306 was obtained by depositing and patterning a 6000-SiN film on the substrate surface by plasma CVD.

(4)プラズマCVDを使って、SiN膜を7000Å堆積して層間絶縁膜307とした。さらに、ドライエッチンッグを使って層間絶縁膜にコンタクトホール308を形成する。   (4) Using plasma CVD, an SiN film was deposited by 7000 mm to form an interlayer insulating film 307. Further, a contact hole 308 is formed in the interlayer insulating film using dry etching.

(5)インク供給口に合わせてTaSiNを600Å堆積、パターニングしてインク吐出圧力発生用ヒーター部309形成した。さらに電力供給用の電極310としてAlCu膜を形成した。   (5) An ink discharge pressure generating heater unit 309 was formed by depositing and patterning 600 μm of TaSiN in accordance with the ink supply port. Further, an AlCu film was formed as an electrode 310 for power supply.

(6)次にヒーター保護膜311として、プラズマCVDのSINを3000Å堆積、パターニングした。   (6) Next, 3000 nm of plasma CVD SIN was deposited and patterned as the heater protective film 311.

(7)さらに、CDEのストップ層312としてプラズマCVD法でSiONを堆積する。この時の組成は、Siが35%、Oが55%、Nが8%とした。この膜の膜厚は、150Åとした。   (7) Further, SiON is deposited as a CDE stop layer 312 by plasma CVD. The composition at this time was 35% for Si, 55% for O, and 8% for N. The film thickness was 150 mm.

(8)インクの発泡によるキャビテーションからヒーターを保護するため、Taを3000Å堆積パターニングして、耐キャビテーション膜313を形成した。   (8) In order to protect the heater from cavitation due to ink foaming, 3000 liters of Ta was deposited and patterned to form a cavitation-resistant film 313.

(9)樹脂製のノズルの密着性を上げるためと、裏面をアルカリエッチャントから保護するために、耐食性の高いポリエーテルアミド系樹脂膜(日立化成製 HIMAL)314を2μm塗布焼成して形成し、ヒーター部とインク供給口部をパターニングで露出させた。   (9) In order to increase the adhesion of the resin nozzle and to protect the back surface from the alkali etchant, a polyetheramide resin film (HIMAL manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) 314 having a high corrosion resistance is formed by applying and firing 2 μm. The heater part and the ink supply port part were exposed by patterning.

(10)インク流路確保のために、強アルカリや有機溶剤等で溶解可能な樹脂ポリメチルイソプロペニルケトン(東京応化ODUR−1010)315をリソグラフィーを使ってパターンニングした。   (10) In order to secure the ink flow path, a resin polymethylisopropenyl ketone (Tokyo Ohka ODUR-1010) 315, which can be dissolved in a strong alkali or an organic solvent, was patterned using lithography.

(11)インク流路のパターンの上に、表2に示した感光性樹脂を使ってインク流路被覆樹脂層316を形成した。   (11) An ink flow path covering resin layer 316 was formed on the ink flow path pattern using the photosensitive resin shown in Table 2.

(12)次に流路の被覆樹脂層をパターニングして、ヒーター部に対応したインク吐出口317と電極の外部接続部を形成する。この後、被覆樹脂層を熱によって硬化した。   (12) Next, the coating resin layer of the flow path is patterned to form the ink discharge port 317 corresponding to the heater portion and the external connection portion of the electrode. Thereafter, the coating resin layer was cured by heat.

(13)この基板のノズル形成面側を保護するため耐食性レジストで保護膜(OBC 東京応化)318を形成する。   (13) A protective film (OBC Tokyo Ohka) 318 is formed with a corrosion resistant resist to protect the nozzle forming surface side of the substrate.

(14)裏面の樹脂製保護膜と絶縁膜をフォトリソ技術を使ってインク供給口のパターン部分319を除去しウエハ面を露出させる。このパターンの形状は、図28のように犠牲層とは鏡像関係になるように形成する。   (14) The pattern portion 319 of the ink supply port is removed from the back surface of the resin protective film and the insulating film using a photolithographic technique to expose the wafer surface. The pattern is formed so as to have a mirror image relationship with the sacrificial layer as shown in FIG.

(15)次に裏面の平行四辺形の狭角の近傍部分(裏面の平面図28)に、YAGレーザーを用いてエッチング先導孔320を開けた。   (15) Next, an etching leading hole 320 was opened using a YAG laser in a narrow-angle vicinity portion of the parallelogram on the back surface (plan view 28 on the back surface).

この先導孔は、エッチングストップ層に出来るだけ近くまであける。この先導孔によって、平行四辺形の狭角から発生する斜めの(111)面が抑制される。   This lead hole can be as close as possible to the etching stop layer. By this leading hole, the oblique (111) plane generated from the narrow angle of the parallelogram is suppressed.

(16)この基板をTMAH(テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドライド)に9時間浸け、(111)面が出るように異方性エッチングした。   (16) This substrate was immersed in TMAH (tetramethylammonium hydride) for 9 hours and anisotropically etched so that the (111) plane appeared.

平面形状が平行四辺形の貫通穴が形成される。   A through-hole having a parallelogram shape in plan view is formed.

(17)図24のようにエッチングストップ層306のSiN膜をCDE(ケミカルドライエッチ)で部分的に除去してインク供給口321を開口した。   (17) As shown in FIG. 24, the SiN film of the etching stop layer 306 was partially removed by CDE (chemical dry etching) to open the ink supply port 321.

(18)図25のように保護膜318を除去し、最後にインク流路形成材を除去し、インクの流路322を確保する。   (18) The protective film 318 is removed as shown in FIG. 25, and finally the ink flow path forming material is removed to secure the ink flow path 322.

このインクジェット記録ヘッドを使って、吐出周波数6KHzで500時間の印字テストを行ったが、270mm幅全域にわたって、印字のカスレ、濃度ムラ、インクの不吐出のない高品位な印字物が得られた。   Using this ink jet recording head, a printing test was performed for 500 hours at an ejection frequency of 6 KHz. A high-quality printed matter free from printing blur, density unevenness, and non-ejection of ink was obtained over the entire 270 mm width.

(比較例1)
CDEストップ層312を形成せず、他は実施例4と同様の工程でインクジェット機録ヘッドを形成したところ、Ta膜のCDEの際にSiNの保護膜311の一部にオーバーエッチングが起こり、約20時間でインクを吐出できないノズルが発生した。
(Comparative Example 1)
When the inkjet recording head was formed in the same process as in Example 4 except that the CDE stop layer 312 was not formed, overetching occurred in a part of the SiN protective film 311 during the CDE of the Ta film. A nozzle that cannot eject ink was generated in 20 hours.

(比較例2)
CDEストップ層312をスパッターで成膜したSiC膜200Åとして、他は実施例4と同様の工程でインクジェット機録ヘッドを形成したところ、10時間インク吐出実験をしたところで、Ta膜と保護膜311/CDEストップ層312の間で、一部膜剥がれが発生し、インクを吐出できないノズルが発生した。
(Comparative Example 2)
An ink jet recording head was formed in the same process as in Example 4 except that the SiC film 200 し た having the CDE stop layer 312 formed by sputtering. When an ink ejection experiment was conducted for 10 hours, the Ta film and the protective film 311 / Part of the film was peeled off between the CDE stop layers 312 and nozzles that could not eject ink were generated.

(比較例3)
CDEストップ層312をスパッターで成膜したTiO膜300Åとして、他は実施例4と同様の工程でインクジェット機録ヘッドを形成したところ、3時間インク吐出実験をしたところで、Ta膜と保護膜311/CDEストップ層312の間で、一部膜剥がれが発生し、インクを吐出できないノズルが発生した。
(Comparative Example 3)
An ink jet recording head was formed in the same process as in Example 4 except that the CDE stop layer 312 was formed by sputtering, and a Ta film and a protective film 311 / Part of the film was peeled off between the CDE stop layers 312 and nozzles that could not eject ink were generated.

以下に、本発明の他の実施例を説明する。   In the following, another embodiment of the present invention will be described.

CDEストップ層312を、プラズマCVD法のSiO膜100Åとし、他は実施例4と同様の工程でインクジェット機録ヘッドを形成した。 The CDE stop layer 312 was made of a plasma CVD SiO 2 film 100 mm, and an ink jet recording head was formed in the same process as in Example 4.

このインクジェット記録ヘッドを使って、吐出周波数5KHzで500時間の印字テストを行ったが、270mm幅全域にわたって、印字のカスレ、濃度ムラ、インクの不吐出のない高品位な印字物が得られた。   Using this inkjet recording head, a printing test was conducted for 500 hours at an ejection frequency of 5 KHz. A high-quality printed matter free from printing blur, density unevenness, and non-ejection of ink was obtained over the entire width of 270 mm.

Figure 2006225745
Figure 2006225745

Figure 2006225745
Figure 2006225745

本発明による機能性基板の構成および工程を示す概略図Schematic showing configuration and process of functional substrate according to the present invention 本発明による機能性基板の構成および工程を示す概略図Schematic showing configuration and process of functional substrate according to the present invention 比較例の機能性基板の構成を示す概略図Schematic showing the configuration of the functional substrate of the comparative example 比較例の機能性基板の構成を示す概略図Schematic showing the configuration of the functional substrate of the comparative example 本発明による機能性基板の構成および工程を示す概略図Schematic showing configuration and process of functional substrate according to the present invention 本発明による機能性基板の構成および工程を示す概略図Schematic showing configuration and process of functional substrate according to the present invention 比較例の機能性基板の構成を示す概略図Schematic showing the configuration of the functional substrate of the comparative example 比較例の機能性基板の構成を示す概略図Schematic showing the configuration of the functional substrate of the comparative example 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing-process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造工程フローを示す図The figure which shows the manufacturing process flow of the inkjet recording head by this invention 本発明による機能性基板の構成および工程を示す概略図Schematic showing configuration and process of functional substrate according to the present invention

符号の説明Explanation of symbols

101 基板
102 SiN膜
103 SiON膜
104 被エッチング膜
105 レジスト
201 基板
202 SiN膜
203 SiON膜
204 SiN膜
205 Al
206 レジスト
301 基板
302 絶縁膜
303 インク供給口パターン
304 下層電極
305 犠牲層
306 エッチングストップ層
307 層間絶縁膜
308 コンタクトホール
309 ヒーター
310 上層電極
311 SiN保護膜
312 SiON膜
313 Ta耐キャビテーション膜
314 樹脂膜
315 インク流路形成部材
316 ノズル形成樹脂
317 吐出口
318 エッチング保護膜
319 インク供給口
320 レーザー加工先導孔
321 インク供給口
322 インク流路
401 アルミナ基板
402 ポリシリコン膜
403 SiON膜
404 SiN膜
101 Substrate 102 SiN film 103 SiON film 104 Etched film 105 Resist 201 Substrate 202 SiN film 203 SiON film 204 SiN film 205 Al
206 Resist 301 Substrate 302 Insulating film 303 Ink supply port pattern 304 Lower electrode 305 Sacrificial layer 306 Etching stop layer 307 Interlayer insulating film 308 Contact hole 309 Heater 310 Upper layer electrode 311 SiN protective film 312 SiON film 313 Ta cavitation film 314 Resin film 315 Ink channel forming member 316 Nozzle forming resin 317 Ejection port 318 Etching protective film 319 Ink supply port 320 Laser processing leading hole 321 Ink supply port 322 Ink channel 401 Alumina substrate 402 Polysilicon film 403 SiON film 404 SiN film

Claims (17)

構成材料の中に窒化シリコンを主成分とする膜が積層される薄膜機能素子であって、窒化シリコン膜の表面に窒化シリコン膜よりも薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜が積層されていることを特徴とする薄膜機能素子。   A thin film functional element in which a film composed mainly of silicon nitride is laminated in a constituent material, and a silicon nitride oxide film or silicon oxide film thinner than the silicon nitride film is laminated on the surface of the silicon nitride film A thin film functional element characterized by 構成材料の中にシリコンを主成分とする膜が積層される薄膜機能素子であって、シリコン膜の表面に薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜が積層されていることを特徴とする薄膜機能素子。   A thin film functional element in which a film containing silicon as a main component is laminated in a constituent material, wherein a thin silicon nitride oxide film or a silicon oxide film is laminated on the surface of the silicon film . 前記薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜は、2000A以下であることを特徴とする請求項第1項記載の薄膜機能素子。   2. The thin film functional element according to claim 1, wherein the thin silicon nitride oxide film or silicon oxide film is 2000 A or less. 前記薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜は、500A以下であることを特徴とする請求項第1項記載の薄膜機能素子。   2. The thin film functional element according to claim 1, wherein the thin silicon nitride oxide film or silicon oxide film is 500 A or less. 前記薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜は、膜中の酸素濃度が40atm%以上であることを特徴とする請求項第1項記載の薄膜機能素子。   2. The thin film functional element according to claim 1, wherein the thin silicon nitride oxide film or the silicon oxide film has an oxygen concentration of 40 atm% or more in the film. 前記薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜は、プラズマCVDによって堆積されることを特徴とする請求項第1項記載の薄膜機能素子の製造方法。   2. The thin film functional element manufacturing method according to claim 1, wherein the thin silicon nitride oxide film or silicon oxide film is deposited by plasma CVD. インクジェット記録ヘッドのヒーター保護膜として、窒化シリコンを主成分とする膜を堆積し、その表面に窒化シリコン膜よりも薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜を積層し、更にその上に耐キャビテーション膜としてTaまたはTaを含む合金の膜が形成されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。   A film mainly composed of silicon nitride is deposited as a heater protective film for an ink jet recording head, a silicon nitride oxide film or a silicon oxide film thinner than the silicon nitride film is laminated on the surface, and a cavitation-resistant film is further formed thereon. An ink jet recording head, wherein a film of Ta or an alloy containing Ta is formed. 前記薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜は、2000A以下であることを特徴とする請求項第6項記載のインクジェット記録ヘッド。   7. The ink jet recording head according to claim 6, wherein the thin silicon nitride oxide film or silicon oxide film is 2000 A or less. 前記薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜は、500A以下であることを特徴とする請求項第6項記載のインクジェット記録ヘッド。   7. The ink jet recording head according to claim 6, wherein the thin silicon nitride oxide film or silicon oxide film is 500 A or less. 前記薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜は、膜中の酸素濃度が40atm%以上であることを特徴とする請求項第6項記載のインクジェット記録ヘッド。   7. The ink jet recording head according to claim 6, wherein the thin silicon nitride oxide film or the silicon oxide film has an oxygen concentration of 40 atm% or more in the film. 前記薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜は、プラズマCVDによって堆積されることを特徴とする請求項第7項記載のインクジェット機録ヘッドの製造方法。   8. The method according to claim 7, wherein the thin silicon nitride oxide film or silicon oxide film is deposited by plasma CVD. 窒化シリコンを主成分とする膜上に他の材質の薄膜が堆積されていて、フッ素ラジカルを主成分とするドライエッチング(ケミカル・ドライ・エッチング CDE)によりより他の材質の薄膜をパターニングする工程であって、窒化シリコン膜の表面に窒化シリコン膜よりも薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜を積層することによって、窒化シリコンを主成分とする膜のオーバーエッチングを防止することを特徴とする薄膜機能素子の製造方法。   In the process of depositing a thin film of another material on a film mainly composed of silicon nitride, and patterning the thin film of another material by dry etching (chemical dry etching CDE) mainly including fluorine radicals. A thin film function characterized in that a silicon nitride oxide film or a silicon oxide film thinner than the silicon nitride film is laminated on the surface of the silicon nitride film to prevent over-etching of the film mainly composed of silicon nitride Device manufacturing method. 前記薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜は、2000A以下であることを特徴とする請求項第10項記載の薄膜機能素子の製造方法。   11. The method of manufacturing a thin film functional element according to claim 10, wherein the thin silicon nitride oxide film or silicon oxide film is 2000 A or less. 前記薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜は、500A以下であることを特徴とする請求項第10項記載の薄膜機能素子の製造方法。   11. The method of manufacturing a thin film functional element according to claim 10, wherein the thin silicon nitride oxide film or silicon oxide film is 500 A or less. シリコン基板上インク吐出素子を形成する一連の工程において、絶縁層およびエッチングストップ層として窒化シリコンを主成分とする膜を形成する工程、前記窒化シリコンを主成分とする膜上に他の膜を形成し、ケミカル・ドライ・エッチング(CDE)により前記窒化シリコン膜と選択的にエッチングする工程であって、窒化シリコンを主成分とする膜の表面に該膜よりも薄い窒化酸化シリコン膜または酸化シリコン膜を積層することによって、窒化シリコンを主成分とする膜のオーバーエッチングを防止することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。   In a series of steps for forming an ink ejection element on a silicon substrate, forming a film mainly composed of silicon nitride as an insulating layer and an etching stop layer, and forming another film on the film mainly composed of silicon nitride. And a step of selectively etching the silicon nitride film by chemical dry etching (CDE), wherein a silicon nitride oxide film or a silicon oxide film thinner than the film is formed on the surface of the film containing silicon nitride as a main component. A method of manufacturing an ink jet recording head, characterized in that over-etching of a film mainly composed of silicon nitride is prevented by laminating layers. 前記選択エッチングされる膜は、窒化シリコン膜を主成分とするヒーター保護膜であることを特徴とする請求項第13項記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。   14. The method of manufacturing an ink jet recording head according to claim 13, wherein the film to be selectively etched is a heater protective film mainly composed of a silicon nitride film. 前記選択エッチングされる膜は、Ta膜を主成分とする耐キャビテーション膜であることを特徴とする請求項第13項記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。   14. The method of manufacturing an ink jet recording head according to claim 13, wherein the film to be selectively etched is a cavitation resistant film having a Ta film as a main component.
JP2005043935A 2005-02-21 2005-02-21 Structure of thin film element and method for producing the same Withdrawn JP2006225745A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005043935A JP2006225745A (en) 2005-02-21 2005-02-21 Structure of thin film element and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005043935A JP2006225745A (en) 2005-02-21 2005-02-21 Structure of thin film element and method for producing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006225745A true JP2006225745A (en) 2006-08-31

Family

ID=36987362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005043935A Withdrawn JP2006225745A (en) 2005-02-21 2005-02-21 Structure of thin film element and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006225745A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018103382A (en) * 2016-12-22 2018-07-05 キヤノン株式会社 Method for manufacturing substrate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018103382A (en) * 2016-12-22 2018-07-05 キヤノン株式会社 Method for manufacturing substrate
US11168397B2 (en) 2016-12-22 2021-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing substrate, substrate, and liquid ejection head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5658471A (en) Fabrication of thermal ink-jet feed slots in a silicon substrate
JP4671200B2 (en) Inkjet printhead manufacturing method
JP4021383B2 (en) Nozzle plate and manufacturing method thereof
JP4533221B2 (en) Method for forming tantalum layer and apparatus using tantalum layer
KR100560593B1 (en) Method for manufacturing liquid ejection head
JP2005314802A (en) Film-forming method, base plate and liquid discharge head
JP4979793B2 (en) Manufacturing method of substrate for liquid discharge head
JP4480132B2 (en) Manufacturing method of liquid discharge head
JP5311975B2 (en) Substrate for liquid ejection head and liquid ejection head using the same
JP2004090636A (en) Ink-jet print head and manufacturing method therefor
JP2003182085A (en) Ink jet print head
JP2006225745A (en) Structure of thin film element and method for producing the same
JP2004034533A (en) Process of forming through-hole, and inkjet printer head using this
JP5224929B2 (en) Manufacturing method of liquid discharge recording head
JP2007245639A (en) Manufacturing method of inkjet recording head
JP2006224590A (en) Method for manufacturing inkjet recording head
JP2007245638A (en) Manufacturing method of inkjet recording head
JP2006224593A (en) Method for manufacturing inkjet recording head
JP2009148941A (en) Inkjet recording head and method for production of the same
JP2008120003A (en) Inkjet recording head and manufacturing method for substrate for the head
JP2007253472A (en) Inkjet recording head and method for manufacturing inkjet recording head
JP2019181723A (en) Substrate for liquid discharge head and method of manufacturing the same, and liquid discharge head
JP2006224594A (en) Inkjet recording head and method for manufacturing inkjet recording head
JP2006224591A (en) Method for manufacturing inkjet recording head
JP2008302586A (en) Manufacturing method of inkjet recording head

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080513