JP2019136960A - 液体吐出ヘッド用基板、その製造方法及び液体吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】電極パッド部の蓄熱層壁面から侵入する水分の移動を低減し、エネルギー発生素子の酸化や変質を抑制し高い耐久性を持つ液体吐出ヘッド用基板、その製造方法及び液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】液体吐出ヘッド用基板４０１は、基体３０１と、該基体の上に配置された蓄熱層３０２、１０２と、該蓄熱層の内部に配置された配線１０１及び外部接続用の電極パッド２０１と、該蓄熱層の上に配置された液体吐出用のエネルギー発生素子１０４と、該エネルギー発生素子と該配線とを接続する埋め込み電極１０３と、該蓄熱層に該電極パッドの前記基体と対向する面の反対側の面の一部を露出させる接続用開口２１０と、該接続用開口を囲み、該蓄熱層の内部の該電極パッドの上面から該蓄熱層の上面まで配置された防湿部材２０３と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット方式によりインクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置に代表される液体吐出装置に用いられる液体吐出ヘッド用基板、及びその製造方法に関するものである。また本発明は、液体吐出ヘッド用基板を含む液体吐出ヘッドに関する。

近年、高画質化のためにインク滴を小さく高密度に印字することが求められている。例えばサーマル方式のインクジェットヘッドは、インクジェットヘッド用基板上の発熱抵抗体がインクを急激に加熱し発泡させることで、ノズルよりインク滴を吐出する。インク滴を小さくするには、発熱抵抗体の面積も小さくするが、発熱抵抗体の外周の境界領域は発泡に寄与しないため発泡させるエネルギーは面積ほど減らない。また、高密度化により小さい領域にエネルギーが集中すると、インクジェットヘッド用基板の温度が上がりやすくなり安定した連続吐出ができなくなる。このため、熱効率がよく、安定した連続吐出ができる構成が求められている。

発熱抵抗体とインクの間には発熱抵抗体を保護する膜が成膜されている。発熱抵抗体とインクを電気的に絶縁する絶縁膜と、発泡が消えるときに生じるキャビテーションの衝撃を防ぐ保護膜である。これらの膜厚を薄くすればより効率よくインクを加熱できる。

一方、発熱抵抗体に電気を供給する電極層が発熱抵抗体層より上にある構成では電極層と発熱抵抗体層との間に大きな段差が生じる。また、電極層はアルミニウムが使われることが多いが、腐食しやすいため加工（エッチング）が難しく形状が安定しにくい。また、絶縁膜や保護膜は、平坦な部分に形成される膜より、段差の側壁などに形成される膜のほうが膜厚が薄くまた膜質も悪くなることが多い。

このため上記の構成では絶縁膜や保護膜を薄くすると十分な保護がしにくくなり、電気的な絶縁性の低下や耐衝撃性の低下が生じるおそれがある。さらにインクに腐食されやすくなるなどの問題も生じる可能性がある。

そこで、電極を絶縁層に埋め込み平坦化し、その上に発熱抵抗体、保護膜を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１０８８２号公報

図７は従来技術例を示すインクジェットヘッド１の斜視図である。インクジェットヘッド１は、インクジェットヘッド用基板（基板）５０と、インクジェットヘッド用基板の上にノズル形成部材８とを有している。ノズル形成部材８にはインク吐出口９が形成されている。ノズル形成部材８は一部を切り欠いて図示している。基板５０にはインク供給口７や半導体製造技術を用いてインクを発泡させて吐出させる為のエネルギー発生素子６とそれを駆動させる駆動回路（不図示）などが形成されている。エネルギー発生素子６は、例えば発熱抵抗体やピエゾ素子などがあるが、ここでは発熱抵抗体を例にとって説明する。基板５０は電源を有していないため、電力を外部から供給する必要がある。そのため基板５０の端部には、外部との接続用の電気配線テープ（不図示）と電気的接続をするための電極パッド部５が形成されている。なお、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの外観も図７と同様である。

図８は、図７のＸ−Ｘ’に示す領域にあるインクジェットヘッド用基板５０の電極パッド部５とエネルギー発生素子６の拡大構成図である。図８（ａ）は電極パッド部５とエネルギー発生素子６の平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。基板５０は、基体３０１の上に形成された絶縁層を兼ねる第２蓄熱層１０２に、電極パッド２０１と発熱抵抗体層１０４に繋がる電力供給用の配線１０１とが埋め込まれている。第２蓄熱層１０２の上面は平坦化されており、発熱抵抗体層１０４が形成され、さらにその上に保護膜１０５が形成されている。

電極パッド部５は外部接続用の電極パッド２０１と蓄熱層壁（蓄熱層壁面）２０２とから構成される。電極パッド部５は、基板５０の外部と電気的に接続するための部材である。そのため、電極パッド２０１の上部の第２蓄熱層１０２には接続用開口２１０が設けられている。蓄熱層壁面２０２は接続用開口２１０の側壁面である。

このような構成を採るとエネルギー発生素子層である発熱抵抗体層１０４を形成する面の平坦性が良くなり、発熱抵抗体層１０４をインクから保護するための保護膜１０５のカバレッジ性に優れる。

反面、この構成は電極パッド２０１の上に第２蓄熱層１０２を積層することになる。このため第２蓄熱層１０２が露出する蓄熱層壁面２０２の面積が大きくなり、このような構成を有しないインクジェットヘッド用基板に比べ蓄熱層壁面２０２を通して空気中の水分を吸湿しやすい。吸湿された水分は第２蓄熱層１０２内を移動して発熱抵抗体層１０４に到達し、発熱抵抗体層１０４を酸化、変質させる。そのため、発熱抵抗体層１０４の抵抗値のバラツキや変動が大きくなって、インクの安定した発泡が出来ず、インクジェットヘッドの耐久性が損なわれるおそれがある。

本発明は、電極パッド部の蓄熱層壁面から侵入する水分の移動を低減し、エネルギー発生素子の酸化や変質を抑制し、高い耐久性を持つ液体吐出ヘッド用基板、その製造方法及び液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る液体吐出ヘッド用基板は、
基体と、
該基体の上に配置された蓄熱層と、
該蓄熱層の内部に配置された配線及び外部接続用の電極パッドと、
該蓄熱層の上に配置された液体吐出用のエネルギー発生素子と、
該エネルギー発生素子と該配線とを接続する埋め込み電極と、
該蓄熱層に該電極パッドの前記基体と対向する面の反対側の面の一部を露出させる接続用開口と、
該接続用開口を囲み、該蓄熱層の内部の該電極パッドの上面から該蓄熱層の上面まで配置された防湿部材と、を有することを特徴とする。

本発明の他の態様に係る液体吐出ヘッド用基板の製造方法は、
基体の上面に第１蓄熱層を形成する工程と、
該第１蓄熱層の上に配線と電極パッドを形成する工程と、
該配線と該電極パッドを覆い、該第１蓄熱層の上に第２蓄熱層を形成する工程と、
該第２蓄熱層に、該電極パッドの周縁部まで達する防湿部材形成用の防湿部材ホールと該配線まで達する埋め込み電極形成用のスルーホールを形成する工程と、
該防湿部材ホールと該スルーホールに電極体を埋め込む工程と、
該スルーホールに埋め込まれた該電極体の上にエネルギー発生素子層を形成する工程と、
該防湿部材ホールよりも内側に該電極パッドまで達する接続用開口を形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
。

また、本発明の他の態様に係る液体吐出ヘッドは、上記の液体吐出ヘッド用基板を含む。

以上の構成によれば、電極パッド部の蓄熱層壁面から侵入する水分の移動を低減し、エネルギー発生素子の酸化や変質を抑制し、高い耐久性を持つ液体吐出ヘッド用基板、その製造方法及び液体吐出ヘッドを提供することができる。

（ａ）は本発明の実施形態１の基板の電極パッド部とヒーター部の平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図である。 （ａ）〜（ｇ）は実施形態１の基板の製造工程の一例を示した図である。 （ａ）は実施形態２の基板の電極パッド部とヒーター部の平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図である。 （ａ）〜（ｇ）は実施形態２の基板の製造工程の一例を示した図である。 （ａ）は本発明の実施形態３の基板の電極パッド部とヒーター部の平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図である。 （ａ）〜（ｈ）は実施形態３の基板の製造工程の一例を示した図である。 従来例（及び本発明の一実施形態）のインクジェットヘッドの外観斜視図である。 （ａ）は図７のＸ−Ｘ’で示す領域の電極パッド部と発熱素子を示した平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図である。

（実施形態１）
本発明の液体吐出ヘッドの実施の形態について、インクジェットヘッドを例にとって説明する。本実施の形態のインクジェットヘッドの外観構成は図７と同様であるので詳細な説明は省略する。なおエネルギー発生素子は発熱抵抗体として説明するが、ピエゾ素子等の公知の素子でも基本的に同様である。実施形態１に係るインクジェットヘッド用基板（液体吐出ヘッド用基板、以下「基板」という。）４０１を図１に示す。図１（ａ）、（ｂ）は図８（ａ）、（ｂ）と対比した平面図及びそのＡ−Ａ’断面図である。

図１（ｂ）に示すように、基板４０１は、半導体の駆動素子を作りこんだシリコンの基体３０１の上に絶縁層でもある第１蓄熱層３０２が形成され、その上にＰ−ＳｉＯ膜の絶縁層でもある第２蓄熱層１０２が形成されている。第１蓄熱層３０２と第２蓄熱層１０２は同じ材質でも異なる材質でもよい。第１蓄熱層３０２と第２蓄熱層１０２を合わせて単に蓄熱層という。第２蓄熱層１０２には、ヒーター部１００と電極パッド部２００が形成されている。尚、例えば第１蓄熱層３０２と第２蓄熱層１０２がいずれもＰ−ＳｉＯ膜であれば、本明細書においては「同じ材質」である。多少の不純物の存在などにより、厳密には互いの組成が異なる場合であっても、それらは同じ材質であるとみなす。また、製造工程において同じ原材料を用いて同時に形成された部材は、位置により成分組成が若干異なっても「同じ材質」である。以下、「同じ材質」については同様の定義である。

第２蓄熱層１０２の内部には、エネルギー発生素子層である発熱抵抗体層１０４に電力を供給するための配線１０１と外部接続用の電極パッド２０１とが配置されている。第２蓄熱層１０２の上には、加熱することによって液体を吐出する（液体吐出用の）発熱抵抗体層１０４が配置されている。配線１０１と発熱抵抗体層１０４とは、Ｗ（タングステン）プラグの埋め込み電極１０３によって電気的に接続されている。ヒーター部１００は、配線１０１、埋め込み電極１０３、発熱抵抗体層１０４から構成されている。

また第２蓄熱層１０２には、電極パッド２０１の基体３０１と対向する面の反対側の面の一部（中央部）を露出させる接続用開口２１０が形成されている。電極パッド部２００は電極パッド２０１と接続用開口２１０から構成されている。接続用開口２１０は、電極パッド２０１の中央部の上方の第２蓄熱層１０２を除去して形成されたものである。接続用開口２１０により、電極パッド２０１の中央部が第２蓄熱層１０２の内部で露出し、外部との電気的接続が可能となる。接続用開口２１０の側壁面は蓄熱層壁面２０２を形成している。なお図１（ａ）の例では接続用開口２１０の形状は矩形であるがそれに限られず形状は任意である。

電極パッド２０１の上の除去されていない第２蓄熱層１０２の内部には、Ｗプラグ材の防湿壁２０３が接続用開口２１０を囲む環状の壁に形成されている。本明細書でいう「環状」とは、必ずしも円形でなくともよく、一周連続してつながっているという意味である。防湿壁２０３は、蓄熱層壁面２０２から侵入した水分が拡散、移動して発熱抵抗体層１０４まで到達するのを抑制する防湿部材（水分不透過部材）である。したがって防湿壁２０３は、蓄熱層壁面２０２から発熱抵抗体層１０４までの間に形成される。なお接続用開口２１０に、防湿壁２０３の一部又は全周面が露出していてもよい。防湿壁２０３は電極パッド２０１の周縁部の上面から第２蓄熱層１０２の上面まで形成されている。そのため、水分が防湿壁２０３の下方を移動することを電極パッド２０１により防止できる。防湿壁２０３の幅は２〜１０μｍ程度であることが好ましい。防湿壁２０３の上方は後述の防湿壁蓋２０４と保護膜１０５が形成されており、水分の移動を防止することができる。なお図１（ａ）の例では防湿壁２０３は矩形状に形成されているが、接続用開口２１０を囲んでいればその形状は任意である。

防湿壁２０３の材質は水分を透過させない材質であればタングステンに限られないが、金属が好ましく、特に埋め込み電極１０３と同じ材質であることが好ましい。後述のように同じ材質で防湿壁２０３と埋め込み電極１０３を同時に形成することにより、製造効率が高くなるためである。ここでいう「同じ材質」とは、多少の不純物の存在などにより、厳密には互いの組成が異なる場合であっても、それらは同じ材質であるとみなす。また、製造工程において同じ原材料を用いて同時に形成された部材は、位置により成分組成が若干異なっても「同じ材質」である。

防湿壁２０３の上には、防湿壁２０３の上面を覆うように幅の広い防湿壁蓋（蓋部材）２０４が形成されている。この防湿壁蓋２０４は、Ｗプラグの防湿壁２０３として形成された部分にＣＭＰ処理で生じるリセス（凹み）を埋めるためのものである。防湿壁蓋２０４の材質はそのリセスを埋めることができるものであれば特に限定されないが、発熱抵抗体層１０４と同じ材質であることが好ましい。後述のように同じ材質で防湿壁蓋２０４と発熱抵抗体層１０４を同時に形成することにより、製造効率が高くなるためである。防湿壁蓋２０４は必ずしも防湿性を有しなくとも良い。ここでいう「同じ材質」とは、多少の不純物の存在などにより、厳密には互いの組成が異なる場合であっても、それらは同じ材質であるとみなす。また、製造工程において同じ原材料を用いて同時に形成された部材は、位置により成分組成が若干異なっても「同じ材質」である。

第２蓄熱層１０２、発熱抵抗体層１０４、防湿壁蓋２０４の上面には、接続用開口２１０（電極パッド２０１が露出している部分）を除き、ＳｉＮ膜の保護膜１０５が形成されている。保護膜１０５は、インクやキャビテーションの影響から発熱抵抗体等を保護するものである。

次に製造方法について説明する。図２は図１に示す基板４０１の製造方法を示した工程フロー図である。
まず図２（ａ）に示すように、半導体の駆動素子（図示せず）を作りこんだシリコンの基体３０１の上面に第１蓄熱層３０２を形成して、その上に配線１０１と電極パッド２０１を同時に形成する。配線１０１と電極パッド２０１を同じ材質で同時に形成することにより、製造効率がよくなる。

次に図２（ｂ）に示すように、配線１０１と電極パッド２０１の上にＳｉＨ_４ベースでＰ−ＳｉＯ膜を第２蓄熱層１０２として積層し、その上面をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法を用いて平坦化する。

次に図２（ｃ）に示すように、第２蓄熱層１０２に配線１０１まで達する埋め込み電極形成用のスルーホール１０６を配線ごとに形成する。また第２蓄熱層１０２に、防湿部材形成用の環状溝（防湿部材ホール）２０６を電極パッド２０１の周縁部に達するまで設ける。電極パッド２０１の周縁部とは、電極パッド２０１の中央部よりも外側の部分である。環状溝２０６は、電極パッド２０１の周縁部に環状に設けられ、最終的に接続用開口２１０の側壁面となる位置を取り囲むように配置する。

次に図２（ｄ）に示すように、このスルーホール１０６と環状溝２０６にＷ（電極体）を埋め込み、ＣＭＰ法を用いて上面を平坦化し、それぞれ埋め込み電極１０３と防湿壁２０３とを同時に形成する。本明細書でいう「電極体」とは、導電性と水分不透過性を有する材質で構成される層であり、材料として金属が好適に用いられる。防湿壁２０３は水分不透過性を有していれば導電性を有する必要はないが、埋め込み電極１０３と防湿壁２０３を同じ電極体材料で同時に形成することにより製造効率がよくなる。

次に、上面にＴａＳｉと窒素の反応性ＰＶＤ法を用いて、ＴａＳｉＮを１５ｎｍ成膜する。次いで図２（ｅ）に示すように、フォトリソグラフィーとＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法によりＣｌ_２とＢＣｌ_３ガスを用いて発熱抵抗体層１０４と防湿壁蓋２０４のパターンでドライエッチングを行う。これにより、埋め込み電極１０３の上に発熱抵抗体層１０４を、防湿壁２０３の上に防湿壁蓋２０４を、それぞれ同時に形成する。発熱抵抗体層１０４と防湿壁蓋２０４を同じ材質で同時に形成することにより製造効率がよくなる。

その後、図２（ｆ）に示すように、ＰＥ−ＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いてＳｉＨ_４ベースのＰ−ＳｉＮ膜を２００ｎｍ成膜し、露出している発熱抵抗体層１０４と防湿壁蓋２０４を被覆する保護膜１０５を形成する。

最後に、フォトリソグラフィーとＲＩＥ法によるドライエッチングを用いて、防湿壁２０３より内側の電極パッド部２００の保護膜１０５と第２蓄熱層１０２を除去して開口する。これにより、接続用開口２１０が形成され電極パッド２０１の基体３０１と対向する面の反対側の面が露出し、基板４０１が完成する（図２（ｇ））。

この製法で製造した基板４０１は、電極パッド部の蓄熱層壁２０２を囲むように防湿壁２０３が形成されている。そのため、電極パッド部の蓄熱層壁２０２から侵入する水分の移動を防湿壁２０３によって低減でき、発熱抵抗体層１０４の酸化や変質を抑制したインクジェットヘッド用基板を提供することができる。

（実施形態２）
実施形態２に係る基板４０２を、図３を用いて説明する。なお、実施形態１の基板４０１と異なる点のみを説明し、同じ構成の部分は説明を省略する。
図３（ａ）、（ｂ）は図８（ａ）、（ｂ）と対比した平面図とＡ−Ａ’断面図である。基板４０２は、実施形態１の基板４０１と比べて、防湿壁２０３の代わりに防湿柱（防湿部材）２０５を有している。防湿柱２０５は、図３（ａ）に示すように、接続用開口２１０を取り囲むように離間して複数本設けられている。防湿柱２０５の幅（径）は２〜１０μｍ程度であることが好ましい。防湿柱２０５の上面には、図３（ｂ）に示すように、防湿柱蓋（蓋部材）２０９が連続的に設けられている。防湿柱蓋２０９は必ずしも防湿性を有しなくとも良い。防湿柱２０５の横断面形状は円形に限らず任意である。防湿柱２０５と防湿柱蓋２０９の機能は、基板４０１の防湿壁２０３と防湿壁蓋２０４と同じである。その他の構成は基板４０１と同じであるので説明を省略する。防湿柱２０５は離間した柱状に配置されており隙間があるが、隙間Ｄを２〜１０μｍ程度まで狭くすることにより蓄熱層壁２０２から侵入する水分の移動を制限することができる。

次に製造方法について説明する。図４は基板４０２の製造方法を図３（ｂ）と同じ断面で示した工程フロー図である。

図４（ａ）、（ｂ）までは実施形態１における製造方法である図２（ａ）、（ｂ）の工程と同じであるので説明を省略する。次に図４（ｃ）に示すように、各配線１０１に達するまでスルーホール１０６を第２蓄熱層１０２形成する。また、電極パッド２０１の周縁部の第２蓄熱層１０２に、防湿部材形成用の柱状穴（防湿部材ホール）２０８を複数、電極パッド２０１の周縁部に達するまで設ける。柱状穴２０８は、離間して電極パッド２０１の周縁部に設けられ、最終的に接続用開口２１０の側壁面となる位置を取り囲むように配置する。

次に図４（ｄ）に示すように、このスルーホール１０６と柱状穴２０８にタングステンを埋め込み、ＣＭＰ法を用いて上面を平坦化し、埋め込み電極１０３と防湿柱２０５を同時に形成する。

次に、上面にＴａＳｉと窒素の反応性ＰＶＤ法を用いて、ＴａＳｉＮを１５ｎｍ成膜する。次いで図４（ｅ）に示すように、フォトリソグラフィーとＲＩＥ法によりＣｌ_２とＢＣｌ_３ガスを用いて発熱抵抗体層１０４と防湿柱蓋２０９のパターンでドライエッチングを行う。これにより、埋め込み電極１０３の上に発熱抵抗体層１０４を、防湿柱２０５の上に防湿柱蓋２０９を、それぞれ同時に形成する。

その後、図４（ｆ）に示すように、露出している発熱抵抗体層１０４と防湿柱蓋２０９をカバーするため、ＰＥ−ＣＶＤ法を用いて保護膜１０５としてＳｉＨ_４ベースのＰ−ＳｉＮ膜を２００ｎｍ成膜する。

最後に、フォトリソグラフィーとＲＩＥ法によるドライエッチングを用いて電極パッド部２００の保護膜１０５と第２蓄熱層１０２を同時に開口する。これにより、接続用開口２１０が形成され電極パッド２０１が露出し、基板４０２が完成する（図４（ｇ））。

この製法で製造した基板４０２は、電極パッド部の接続用開口２１０を囲むように狭い間隔で柱状の防湿部材が形成されている。そのため、蓄熱層壁２０２から侵入する水分の移動を抑制でき、発熱抵抗体層１０４の酸化や変質を抑制したインクジェットヘッド用基板を提供することができる。

また、実施形態１の蓄熱層壁２０２を囲むように防湿壁を形成するものに比べ、防湿柱を形成する本実施形態は、ＣＭＰ法を用いて上面を平坦化する場合にその平坦性が優れており、インクジェットヘッド用基板の製造歩留まりが向上する。

（実施形態３）
実施形態３に係る基板４０３を、図５を用いて説明する。なお、実施形態２の基板４０２と異なる点のみを説明し、同じ構成の部分は説明を省略する。

図５（ａ）、（ｂ）は図８（ａ）、（ｂ）と対比した平面図とＡ−Ａ’断面図である。基板４０３は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、実施形態２の基板４０２と比べて、蓄熱層壁２０２（接続用開口２１０の側壁面）に水分の侵入を防ぐ防湿膜２０７を設けているところが異なる。防湿膜２０７により、蓄熱層壁２０２からの水分の侵入を抑制することができ、発熱抵抗体層１０４に到達する水分をさらに低減することができる。

次に製造方法について説明する。図６は基板４０３の製造方法を図５（ｂ）と同じ断面で示した工程フロー図である。図６（ａ）から図６（ｅ）までは、実施形態２の図４（ａ）から図４（ｅ）に示す製造工程と同じであるので説明を省略する。

次に、図６（ｆ）に示すように、フォトリソグラフィーとＲＩＥ法によるドライエッチングを用いて防湿柱２０５が形成された領域の内側の第２蓄熱層１０２をエッチングして接続用開口２１０を形成する。接続用開口２１０の側壁面は蓄熱層壁２０２である。

その後、図６（ｇ）に示すように、露出している発熱抵抗体層１０４と防湿柱蓋２０９をカバーするため、ＰＥ−ＣＶＤ法を用いてＳｉＨ_４ベースのＰ−ＳｉＮ膜を、接続用開口２１０の側壁面２０２を含む全面に２００ｎｍ成膜して保護膜１０５を形成する。保護膜１０５は蓄熱層壁２０２の上にも防湿膜２０７として形成される。つまり、防湿膜２０７は保護膜１０５と同じ材質で形成される。このように製造することで、防湿膜２０７を保護膜１０５と同時に形成することができ、製造効率が高くなる。なお、接続用開口２１０の底部に露出している電極パッド２０１の上にも保護膜１０５が形成される。

最後に、フォトリソグラフィーとＲＩＥ法によるドライエッチングを用いて電極パッド２０１の上に形成された保護膜１０５を除去することで、電極パッド２０１が露出し、基板４０３が完成する（図６（ｈ））。

この製法で製造した基板４０３は、接続用開口２１０を囲むように柱状の防湿部材が形成されている。かつ、蓄熱層壁２０２を水分の透過を抑制するＰ−ＳｉＮ膜からなる防湿膜２０７で覆っているため、蓄熱層壁２０２から侵入する水分をブロックできる。したがって、発熱抵抗体層１０４の酸化や変質をより抑制するインクジェットヘッド用基板を提供することができる。なお防湿膜２０７は実施形態１の基板４０１に形成してもよい。

また、実施形態１の蓄熱層壁２０２を囲むように防湿壁を形成するものに比べ、防湿柱を形成する本実施形態は、ＣＭＰ法を用いてその上面を平坦化する場合に平坦性が優れており、インクジェットヘッド用基板の製造歩留まりが向上する。

また、本発明の他の実施形態に係るインクジェットヘッドは、図７と同様に上記のインクジェットヘッド用基板を含み、インク吐出口９が形成されているノズル形成部材８を有する。

１ インクジェットヘッド
５ 取出し電極パッド部
６ 発熱素子
７ インク供給口
８ ノズル形成部材
９ インク吐出口
５０ 基板
１００ ヒーター部
１０１ 配線
１０２ 第２蓄熱層
１０３ 埋め込み電極
１０４ 発熱抵抗体層（エネルギー発生素子層）
１０５ 保護膜
１０６ スルーホール
２００ 電極パッド部
２０１ 電極パッド
２０２ （電極パッド部の）蓄熱層壁
２０３ 防湿壁（防湿部材）
２０４ 防湿壁蓋（蓋部材）
２０５ 防湿柱（防湿部材）
２０６ 環状溝（防湿部材ホール）
２０７ （電極パッド部の）防湿膜
２０８ 柱状穴（防湿部材ホール）
２０９ 防湿柱蓋（蓋部材）
２１０ 接続用開口
３０１ 基体
３０２ 第１蓄熱層
４０１−４０３ （インクジェットヘッド用）基板

Claims (14)

1. 基体と、
   該基体の上に配置された蓄熱層と、
   該蓄熱層の内部に配置された配線及び外部接続用の電極パッドと、
   該蓄熱層の上に配置された液体吐出用のエネルギー発生素子と、
   該エネルギー発生素子と該配線とを接続する埋め込み電極と、
   該蓄熱層に該電極パッドの前記基体と対向する面の反対側の面の一部を露出させる接続用開口と、
   該接続用開口を囲み、該蓄熱層の内部の該電極パッドの上面から該蓄熱層の上面まで配置された防湿部材と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッド用基板。
2. 前記防湿部材は環状の壁に形成されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド用基板。
3. 前記防湿部材は離間した複数の柱状に形成されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド用基板。
4. 前記接続用開口の側壁面に防湿膜を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
5. 前記蓄熱層の上に前記防湿部材の上面を覆う蓋部材が配置されている請求項１から４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
6. 前記防湿部材と前記埋め込み電極の材質が同じである請求項１から５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
7. 前記蓋部材と前記エネルギー発生素子の材質が同じである請求項５に記載の液体吐出ヘッド用基板。
8. 前記蓄熱層は第１蓄熱層とその上に配置された第２蓄熱層とを含み、前記配線、前記電極パッド、及び前記接続用開口は該第２蓄熱層の内部に配置され、前記エネルギー発生素子は該第２蓄熱層の上に配置されている請求項１から７のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
9. 前記エネルギー発生素子は発熱抵抗体である請求項１から８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
10. 基体の上面に第１蓄熱層を形成する工程と、
    該第１蓄熱層の上に配線と電極パッドを形成する工程と、
    該配線と該電極パッドを覆い、該第１蓄熱層の上に第２蓄熱層を形成する工程と、
    該第２蓄熱層に、該電極パッドの周縁部まで達する防湿部材形成用の防湿部材ホールと該配線まで達する埋め込み電極形成用のスルーホールを形成する工程と、
    該防湿部材ホールと該スルーホールに電極体を埋め込む工程と、
    該スルーホールに埋め込まれた該電極体の上にエネルギー発生素子層を形成する工程と、
    該防湿部材ホールよりも内側に該電極パッドまで達する接続用開口を形成する工程と、
    を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
11. 前記防湿部材ホールは、前記電極パッドの周縁部に設けられた環状溝である請求項１０に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
12. 前記防湿部材ホールは、前記電極パッドの周縁部に離間して設けられた複数の柱状穴である請求項１０に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
13. 前記接続用開口の側壁面を含む全面に保護膜を形成する工程と、
    前記接続用開口に露出する前記電極パッドの上面に形成された該保護膜を除去する工程と、をさらに含む請求項１０から１２のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
14. 請求項１から９のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド用基板と、前記液体吐出ヘッド用基板の上にノズル形成部材と、を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。

Images