JP2504144B2 - Thermal head and manufacturing method thereof - Google Patents

Thermal head and manufacturing method thereof

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JP2504144B2
JP2504144B2 JP63287549A JP28754988A JP2504144B2 JP 2504144 B2 JP2504144 B2 JP 2504144B2 JP 63287549 A JP63287549 A JP 63287549A JP 28754988 A JP28754988 A JP 28754988A JP 2504144 B2 JP2504144 B2 JP 2504144B2
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    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は感熱記録を行なうサーマルヘッドおよびそ
の製造方法に関する。
The present invention relates to a thermal head for heat-sensitive recording and a method for manufacturing the same.

[従来技術] 発熱素子の選択的発熱により感熱記録を行なう従来の
サーマルヘッドにおいては、発熱素子だけを有し、駆動
回路部とは別体になっている。そのため、印字ドットが
ファインピッチになると発熱素子と駆動回路部との接続
が困難となる。そこで、サーマルヘッドの配線を発熱素
子側から扇形に広げて対処しているが、それでも生産性
が悪く、装置が大型化するという問題がある。
[Prior Art] A conventional thermal head that performs heat-sensitive recording by selective heat generation of a heating element has only the heating element and is separate from the drive circuit section. Therefore, when the print dots have a fine pitch, it becomes difficult to connect the heating element to the drive circuit section. To cope with this problem, the wiring of the thermal head is extended in a fan shape from the side of the heating element. However, the productivity is still poor, and there is a problem that the apparatus becomes large.

このようなことから、最近では、発熱素子と駆動回路
部とを1枚の基板に設けることが検討されている。この
構造は基板上に絶縁層を形成し、この絶縁層上に発熱体
と薄膜トランジスタを形成するものである。この構造の
薄膜トランジスタは、ドライバ素子となるMOSトランジ
スタであり、絶縁層上に多結晶シリコンを形成し、この
多結晶シリコンに不純物をドープした構成となってい
る。
For this reason, recently, it has been considered to provide the heating element and the drive circuit section on one substrate. In this structure, an insulating layer is formed on a substrate, and a heating element and a thin film transistor are formed on this insulating layer. The thin film transistor having this structure is a MOS transistor that serves as a driver element, and has a configuration in which polycrystalline silicon is formed on an insulating layer and the polycrystalline silicon is doped with impurities.

[発明が解決しようとする課題] しかし、このように多結晶シリコンに不純物をドープ
してなる薄膜トランジスタは、電気の移動度が小さいの
で、少しでも電気の移動度を大きくするためにはゲート
の幅および長さをできる限り大きくしてなければならな
いという制約がある。そのため、高密度印字には適さな
い。また、多結晶シリコンの電気の移動度を改善するた
めに、多結晶シリコンを一旦アモルファス化し、しかる
後に再び多結晶シリコンに戻すという実験も報告されて
はいるが、この方法は工程数が非常に多く生産性が極め
て悪い。しかも、この技術によっても電気の移動度の大
きさは、いまだ充分であるとは言えず、各ゲートをかな
り大きくしなければならない。そのため、せいぜい解像
度8ドット/mm程度が限界であり、高級印字品質が要求
されるものではまだまだ実用レベルに至っていない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since the thin film transistor in which impurities are doped into polycrystalline silicon has a low electric mobility, the width of the gate needs to be increased in order to increase the electric mobility even a little. And the constraint that the length must be as large as possible. Therefore, it is not suitable for high-density printing. In addition, in order to improve the electric mobility of polycrystalline silicon, an experiment in which polycrystalline silicon is once made amorphous and then returned to polycrystalline silicon is reported, but this method requires a large number of steps. Many are extremely poor in productivity. Moreover, even with this technology, the mobility of electricity is still not sufficient, and each gate must be made quite large. For this reason, the resolution is limited to about 8 dots / mm at the most, and it has not yet reached a practical level for high quality printing.

この発明の目的は、電気の移動度が良く、ファインピ
ッチ化が可能で、高密度印字に適し、かつ生産性にも優
れたサーマルヘッドおよびその製造方法を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a thermal head having good electric mobility, capable of fine pitch formation, suitable for high-density printing, and excellent in productivity, and a manufacturing method thereof.

[課題を解決するための手段] この発明のサーマルヘッドは、単結晶半導体基板上に
多結晶シリコンよりなる多数の薄膜抵抗素子を配列形成
するとともに、前記単結晶半導体基板に、多結晶シリコ
ンからなるゲート電極を有するトランジスタで構成され
た、シフトレジスタを含む駆動回路部を形成し、前記各
薄膜抵抗素子を前記駆動回路部で駆動される発熱部とな
したことを特徴とするものであり、また、本発明のサー
マルヘッドの製造方法は、単結晶半導体基板上に絶縁層
およびゲート絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上お
よび前記ゲート絶縁層上に、それぞれ、多結晶シリコン
からなる多数の薄膜抵抗素子およびゲート電極を形成す
る工程と、少なくとも前記各薄膜抵抗素子に不純物を拡
散して該薄膜抵抗素子の抵抗値を小さくする工程と、前
記半導体基板に不純物を拡散して拡散領域を形成すると
ともに低抵抗金属よりなる配線パターンを形成し、多数
のトランジスタで構成されたシフトレジスタを含む駆動
回路部を形成し且つ該駆動回路部を前記各薄膜抵抗素子
に接続する工程と、絶縁性保護膜を全面に被着する工程
と、を具備することを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] A thermal head according to the present invention has a large number of thin film resistance elements made of polycrystalline silicon arranged in an array on a single crystal semiconductor substrate, and the single crystal semiconductor substrate is made of polycrystalline silicon. A drive circuit section including a shift register, which is composed of a transistor having a gate electrode, is formed, and each thin film resistance element is a heat generating section driven by the drive circuit section. The method for manufacturing a thermal head of the present invention comprises a step of forming an insulating layer and a gate insulating layer on a single crystal semiconductor substrate, and a large number of polycrystalline silicon layers on the insulating layer and the gate insulating layer, respectively. A step of forming a thin film resistance element and a gate electrode, and diffusing impurities into at least each of the thin film resistance elements to reduce the resistance value of the thin film resistance elements. And a step of forming a diffusion region by diffusing impurities in the semiconductor substrate and forming a wiring pattern made of a low-resistance metal, forming a drive circuit section including a shift register composed of a large number of transistors, and the drive circuit. And a step of connecting the portion to each of the thin film resistance elements, and a step of depositing an insulating protective film on the entire surface.

このようなサーマルヘッドおよびその製造方法では、
シフトレジスタを含む駆動回路部を構成するトランジス
タの活性層が単結晶シリコンであるため、高速および高
解像度の印字が可能である上、この駆動回路部が発熱用
の薄膜抵抗素子と同一の基板に形成されるので、両者間
の接続が極めて簡単で且つ薄膜抵抗素子および各トラン
ジスタのゲート電極が共に多結晶シリコンであるから同
一工程での形成が可能となるため製造が能率的となり、
さらに、薄膜抵抗素子は単結晶半導体基板上に形成され
るから、薄膜抵抗素子の発熱の蓄積が充分となり高印字
品質を維持することができる、という効果を奏する。
In such a thermal head and its manufacturing method,
Since the active layer of the transistor that constitutes the drive circuit section including the shift register is single crystal silicon, high-speed and high-resolution printing is possible, and this drive circuit section is on the same substrate as the thin film resistance element for heat generation. Since it is formed, the connection between the two is extremely simple, and since the thin film resistance element and the gate electrode of each transistor are both polycrystalline silicon, they can be formed in the same process, which makes the manufacturing efficient.
Further, since the thin film resistance element is formed on the single crystal semiconductor substrate, the heat generation of the thin film resistance element is sufficiently accumulated, and high printing quality can be maintained.

[実施例] 以下、第1図〜第3図を参照して、この発明の一実施
例を説明する。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.

第1図はこの発明のサーマルヘッドの構成を示す。図
中1は単結晶のn型シリコン基板(ウエハ)である。こ
のシリコン基板1には、薄膜発熱素子2、薄膜トランジ
スタ3、C−MOSトランジスタで構成された駆動回路
部、およびバンプ部4が一括形成されている。薄膜トラ
ンジスタ3はn−MOS・FETであり、C−MOSトランジス
タで構成された駆動回路部はシフトレジスタ回路、ラッ
チ回路、ゲート回路等を構成するものである。以下、各
素子の構成を順に説明する。
FIG. 1 shows the structure of the thermal head of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a single-crystal n-type silicon substrate (wafer). On this silicon substrate 1, a thin film heating element 2, a thin film transistor 3, a drive circuit section composed of a C-MOS transistor, and a bump section 4 are collectively formed. The thin film transistor 3 is an n-MOS.FET, and the drive circuit unit configured by a C-MOS transistor constitutes a shift register circuit, a latch circuit, a gate circuit and the like. Hereinafter, the configuration of each element will be described in order.

薄膜発熱素子2は発熱する部分であり、シリコン基板
1の左端近傍に形成されている。すなわち、シリコン基
板1の上面には発熱形成部5が隆起して形成されてい
る。この隆起した発熱形成部5はSiO2の絶縁膜6で覆わ
れ、この絶縁膜6の表面に多結晶シリコンに不純物をド
ープしてなる発熱抵抗層7が形成されている。第2図
(A)および(B)に示す如く、発熱形成部5は、シリ
コン基板1の幅方向(第1図垂直方向)の全長に亘り、
凸状に隆起して形成されている。また、発熱抵抗層7は
上記した発熱形成部5の長手方向に沿って、16ドット/m
mのピッチで等間隔に配列形成されている。また、この
発熱抵抗層7は不純物として所定量のリン(P)イオン
がドープされることにより、所定のシート抵抗(数十Ω
/□)を有する。すなわち、この発熱抵抗層7の全抵抗
値はPイオンの打ち込み濃度およびその面積によって決
定されるため、Pイオンの打ち込み量および非エッチン
グの量によって調節され、最終的には数十〜数百Ω程度
に調整されている。また、発熱抵抗層7の周囲の絶縁膜
6上にはCVD(Chemical Vapor Deposition)法によりリ
ンケードガラス(PSG)よりなる絶縁性の高い絶縁保護
膜8が形成され、この絶縁保護膜8上には配線パターン
9、15が発熱抵抗層7の両端部分に導通して形成されて
いる。この配線パターン9、15はAl、Al-Si、Mo、W等
の低抵抗金属よりなり、左側の配線パターン9はアース
ラインをなし、右側の配線パターン15は後述する電極の
配線をなす。そして、この発熱抵抗層7および各配線パ
ターン9、15の表面には保護膜10が形成されている。こ
の保護膜10は耐酸化性および耐摩耗性を有するもので、
SiO2とSiNの2層構造のものであっても、SiONの単一層
のものであってもよい。なお、この保護膜10は発熱形成
部5と対応する部分がその周囲全域の保護膜10よりも高
く突出して形成されている。この構造は各発熱抵抗層7
に対応する領域の保護膜10の表面を感熱紙や感熱インク
シート等に接触させるのに極めて効果的である。
The thin-film heating element 2 is a portion that generates heat, and is formed near the left end of the silicon substrate 1. That is, the heat generation portion 5 is formed on the upper surface of the silicon substrate 1 in a raised manner. This raised heat generating portion 5 is covered with an insulating film 6 of SiO 2 , and a heating resistance layer 7 formed by doping polycrystalline silicon with impurities is formed on the surface of the insulating film 6. As shown in FIGS. 2A and 2B, the heat generation portion 5 extends over the entire length of the silicon substrate 1 in the width direction (vertical direction in FIG. 1).
It is formed by protruding in a convex shape. In addition, the heat generating resistance layer 7 is 16 dots / m along the longitudinal direction of the heat generating portion 5 described above.
They are arranged at equal intervals with a pitch of m. Further, the heating resistance layer 7 is doped with a predetermined amount of phosphorus (P) ions as impurities, so that a predetermined sheet resistance (several tens of Ω) is obtained.
/ □). That is, since the total resistance value of the heating resistance layer 7 is determined by the implantation concentration of P ions and its area, it is adjusted by the implantation amount of P ions and the amount of non-etching, and finally several tens to several hundreds Ω. It is adjusted to the extent. Further, on the insulating film 6 around the heat generating resistance layer 7, a highly insulating insulating protective film 8 made of linker glass (PSG) is formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, and on the insulating protective film 8. The wiring patterns 9 and 15 are formed so as to be electrically connected to both end portions of the heating resistance layer 7. The wiring patterns 9 and 15 are made of a low resistance metal such as Al, Al-Si, Mo and W, the left wiring pattern 9 forms an earth line, and the right wiring pattern 15 forms an electrode wiring described later. A protective film 10 is formed on the surfaces of the heating resistance layer 7 and the wiring patterns 9 and 15. This protective film 10 has oxidation resistance and wear resistance,
It may have a two-layer structure of SiO 2 and SiN or a single layer of SiON. The protective film 10 is formed such that the portion corresponding to the heat generation portion 5 projects higher than the protective film 10 in the entire surrounding area. This structure has each heating resistance layer 7
It is extremely effective to bring the surface of the protective film 10 in the area corresponding to the above into contact with thermal paper or thermal ink sheet.

薄膜トランジスタ4を構成するn−MOSは電界効果(F
ET)型のものであり、シリコン基板1における薄膜発熱
素子2から右側へ大きく離れた部分に形成されている。
すなわち、その部分のシリコン基板1の上面側内部には
ボロン(B)イオンがドープされたp型領域11が形成さ
れており、このp型領域11の領域内にはPイオンがドー
プされた2つのn型領域12、12が形成されている。この
2つのn型領域12、12はそれぞれソース、ドレインの電
極をなすものである。このようにp型領域11内にn型領
域12、12が形成されたシリコン基板1の上面には、2つ
のn型領域12、12を含む中央部分を除いて、薄膜発熱素
子2と同じ絶縁膜6が形成されており、2つのn型領域
12、12の間に位置する箇所には、SiO2よりなるゲート絶
縁膜13を介して薄膜発熱素子2の発熱抵抗層7と同じ多
結晶シリコンよりなるゲート電極14が形成されていると
ともに、2つのn型領域12、12と対応する箇所には、ソ
ース、ドレインの配線パターン15、15が形成されてい
る。この場合、中間のゲート電極14は薄膜発熱素子2と
同様Pイオンをドープすることにより低抵抗に形成され
ており、その全表面は配線パターン15、15と短絡しない
ように、薄膜発熱素子2と同じ絶縁保護膜8で覆われて
いる。また、ソース、ドレインの各配線パターン15、15
はAl、Al-Si、Mo、W等の低抵抗金属からなり、それぞ
れ2つのn型領域12、12に接続されており、一方の配線
パターン15は薄膜発熱素子2の発熱抵抗層7の右端部に
導通して接続されている。そして、この配線パターン1
5、15およびゲート電極14上の絶縁保護膜8を覆って薄
膜発熱素子2と同じ保護膜10が形成されている。この保
護膜10は薄膜発熱素子2の保護膜10よりも低く形成され
ている。
The n-MOS forming the thin film transistor 4 has a field effect (F
(ET) type, and is formed in a portion of the silicon substrate 1 far away from the thin film heating element 2 to the right.
That is, a p-type region 11 doped with boron (B) ions is formed inside the upper surface of the silicon substrate 1 at that portion, and P ions are doped in the region of the p-type region 11 2 Two n-type regions 12, 12 are formed. The two n-type regions 12 and 12 serve as source and drain electrodes, respectively. The upper surface of the silicon substrate 1 in which the n-type regions 12 and 12 are thus formed in the p-type region 11 is the same as the thin-film heating element 2 except for the central portion including the two n-type regions 12 and 12. The film 6 is formed and two n-type regions are formed.
The portion located between the 12 and 12, a gate electrode 14 made of the same polycrystalline silicon and heating resistor layer 7 of thin-film heat generating element 2 via the gate insulating film 13 made of SiO 2 is formed, 2 Source and drain wiring patterns 15, 15 are formed at locations corresponding to the two n-type regions 12, 12. In this case, the intermediate gate electrode 14 is formed to have a low resistance by doping P ions similarly to the thin film heating element 2, and the entire surface thereof is formed so as not to be short-circuited with the wiring patterns 15 and 15. It is covered with the same insulating protective film 8. In addition, source and drain wiring patterns 15 and 15
Is made of a low resistance metal such as Al, Al-Si, Mo and W, and is connected to two n-type regions 12 and 12, respectively, and one wiring pattern 15 is the right end of the heating resistance layer 7 of the thin film heating element 2. Is electrically connected to the section. And this wiring pattern 1
The same protective film 10 as the thin film heating element 2 is formed so as to cover the insulating protective film 8 on the gate electrodes 15 and 15. The protective film 10 is formed lower than the protective film 10 of the thin film heating element 2.

C−MOSトランジスタで構成された駆動回路部はシフ
トレジスタ回路、ラッチ回路、およびゲート回路等を構
成するFET型のものであり、n−MOSとp−MOSとからな
り、上述した薄膜トランジスタ3の右側に接近してn−
MOS、p−MOSの順に形成されている。この場合、n−MO
Sは上述した薄膜トランジスタ3と全く同じ構成となっ
ている。すなわち、シリコン基板1の上面側内部にはB
イオンがドープされたp型領域16が形成され、このp型
領域16の領域内にはPイオンがドープされた2つのn型
領域17、17が形成されている。この部分のシリコン基板
1の上面には、2つのn型領域17、17を含む中央部分を
除いて、上述した薄膜トランジスタ3と同じSiO2の絶縁
膜6が形成されており、2つのn型領域17、17の間に位
置する箇所には、SiO2よりなるゲート絶縁膜18を介して
薄膜トランジスタ3と同じ多結晶シリコンよりなるゲー
ト電極14が形成されているとともに、2つのn型領域1
7、17と対応する箇所には、ソース、ドレインの配線パ
ターン19、19が形成されている。この場合にも、ゲート
電極14は薄膜発熱素子2と同様Pイオンをドープするこ
とにより低抵抗に形成されており、その全表面は配線パ
ターン19、19と短絡しないように、薄膜発熱素子2と同
じ絶縁保護膜8で覆われている。そして、この配線パタ
ーン19、19およびゲート電極14上の絶縁保護膜8を覆っ
て薄膜発熱素子2と同じ保護膜10が形成されている。
The drive circuit section composed of C-MOS transistors is of FET type that constitutes a shift register circuit, a latch circuit, a gate circuit, etc., and is composed of an n-MOS and a p-MOS, and is on the right side of the above-mentioned thin film transistor 3. Approaching n-
It is formed in the order of MOS and p-MOS. In this case, n-MO
S has the same structure as the thin film transistor 3 described above. That is, B is present inside the upper surface of the silicon substrate 1.
A p-type region 16 doped with ions is formed, and two n-type regions 17, 17 doped with P ions are formed in the p-type region 16. On the upper surface of the silicon substrate 1 in this portion, except for the central portion including the two n-type regions 17 and 17, the same insulating film 6 of SiO 2 as the thin film transistor 3 described above is formed. A gate electrode 14 made of polycrystalline silicon, which is the same as that of the thin film transistor 3, is formed at a position between the two 17 and 17 via a gate insulating film 18 made of SiO 2 and two n-type regions 1 are formed.
Source and drain wiring patterns 19 and 19 are formed at locations corresponding to 7 and 17. In this case as well, the gate electrode 14 is formed with a low resistance by doping P ions similarly to the thin film heating element 2, and the thin film heating element 2 is formed so that the entire surface thereof is not short-circuited with the wiring patterns 19 and 19. It is covered with the same insulating protective film 8. Then, the same protective film 10 as the thin film heating element 2 is formed so as to cover the wiring patterns 19 and 19 and the insulating protective film 8 on the gate electrode 14.

また、p−MOSはシリコン基板1の上面側内部に2つ
のp型領域20、20を形成した以外は上述したn−MOSと
全く同じ構成となっている。すなわち、2つのp型領域
20、20が形成された部分のシリコン基板1の上面には2
つのp型領域20、20を含む中央部分を除いて、SiO2の絶
縁膜6が形成されており、2つのp型領域20、20の間に
位置する箇所には、SiO2よりなるゲート絶縁膜18を介し
て多結晶シリコンよりなるゲート電極14が形成され、2
つのp型領域20、20と対応する箇所には、ソース、ドレ
インの配線パターン19、19が形成されている。この場合
にも、ゲート電極14の全表面は配線パターン19、19と短
絡しないように絶縁保護膜8で覆われている。そして、
この配線パターン19、19およびゲート電極14上の絶縁保
護膜8を覆って保護膜10が形成されている。
The p-MOS has the same structure as the n-MOS described above except that two p-type regions 20, 20 are formed inside the upper surface of the silicon substrate 1. That is, two p-type regions
2 is on the upper surface of the silicon substrate 1 where 20 and 20 are formed.
One, except for the central portion including a p-type region 20 and 20, and the insulating film 6 of SiO 2 is formed, at a position located between the two p-type regions 20 and 20, a gate insulating made of SiO 2 The gate electrode 14 made of polycrystalline silicon is formed through the film 18,
Source and drain wiring patterns 19, 19 are formed at locations corresponding to the two p-type regions 20, 20. Also in this case, the entire surface of the gate electrode 14 is covered with the insulating protective film 8 so as not to short-circuit with the wiring patterns 19, 19. And
A protective film 10 is formed so as to cover the wiring patterns 19, 19 and the insulating protective film 8 on the gate electrode 14.

バンプ部4はC−MOSトランジスタで構成された駆動
回路部に各種の信号を取り入れる電極であり、シリコン
基板1の右端に複数(例えば、画信号、クロック信号、
ストローブ信号、イネーブル信号等の4つ)設けられて
いる。すなわち、シリコン基板1上にSiO2の絶縁膜6お
よび絶縁保護膜8を介して形成された配線パターン21の
上面に所定箇所がエッチングされた保護膜10が形成さ
れ、このエッチングされた部分内にTi−W合金およびAu
等の金属層22が蒸着やスパッタリング等により形成され
て配線パターン21に接続され、この金属層22上にAuメッ
キ層23が施されている。
The bump portion 4 is an electrode that takes in various signals to the drive circuit portion formed of C-MOS transistors, and a plurality of bump portions (for example, image signals, clock signals,
4) such as a strobe signal and an enable signal. That is, a protective film 10 having a predetermined portion etched is formed on the upper surface of the wiring pattern 21 formed on the silicon substrate 1 with the insulating film 6 of SiO 2 and the insulating protective film 8 interposed therebetween. Ti-W alloy and Au
A metal layer 22 such as is formed by vapor deposition or sputtering and is connected to the wiring pattern 21, and an Au plating layer 23 is provided on the metal layer 22.

次に、第3図(A)〜(J)を参照して、上述したよ
うなサーマルヘッドを製造する場合について説明する。
Next, with reference to FIGS. 3A to 3J, a case of manufacturing the thermal head as described above will be described.

まず、第3図(A)に示すように、シリコン基板(ウ
エハ)1を用意し、このシリコン基板1の一面をエッチ
ングし、点線で示す部分を除去して薄膜発熱素子2の形
成領域を隆起させて凸形状の発熱形成部5を形成する。
この場合、エッチングする厚みは数μm〜数十μmであ
る。また、エッチングはガスによるプラズマエッチン
グ、あるいはフッ酸を主成分とする薬液を用いて行な
う。
First, as shown in FIG. 3 (A), a silicon substrate (wafer) 1 is prepared, one surface of the silicon substrate 1 is etched, and the portion indicated by the dotted line is removed to elevate the formation region of the thin film heating element 2. Then, the convex heat generation portion 5 is formed.
In this case, the thickness to be etched is several μm to several tens μm. Further, the etching is performed by plasma etching using gas or using a chemical solution containing hydrofluoric acid as a main component.

この後、シリコン基板1を1000℃程度に加熱して酸化
処理(熱酸化処理)を行ない、シリコン基板1の表面に
SiO2膜24を形成する。そして、フォトリソグラフィ法に
よりSiO2膜24上にフォトレジスト膜をパターン形成す
る。すなわち、SiO2膜24上にフォトレジスト膜を塗布形
成し、このフォトレジスト膜にマスクを介して露光し、
この露光されたフォトレジスト膜を現像処理して不要な
部分を除去する。これにより、フォトレジスト膜がパタ
ーン形成される。このようにパターン形成されたフォト
レジスト膜をマスクとしてSiO2膜24をエッチングし、第
3図(B)に示すような不要な部分、つまり薄膜トラン
ジスタ3およびC−MOSの各p型領域11、16と対応する
部分のSiO2膜24を除去する。そして、SiO2膜24が除去さ
れた部分のシリコン基板1内にBイオンを打ち込んでド
ープさせ、シリコン基板1内にp型領域11、16を形成す
る。
After that, the silicon substrate 1 is heated to about 1000 ° C. to be oxidized (thermal oxidation treatment), and the surface of the silicon substrate 1 is
The SiO 2 film 24 is formed. Then, a photoresist film is patterned on the SiO 2 film 24 by photolithography. That is, a photoresist film is formed by coating on the SiO 2 film 24, and the photoresist film is exposed through a mask,
The exposed photoresist film is developed to remove unnecessary portions. As a result, the photoresist film is patterned. The SiO 2 film 24 is etched using the photoresist film thus patterned as a mask to remove unnecessary portions, that is, the p-type regions 11 and 16 of the thin film transistor 3 and the C-MOS, as shown in FIG. 3B. The SiO 2 film 24 in the portion corresponding to is removed. Then, B ions are implanted and doped into the portion of the silicon substrate 1 where the SiO 2 film 24 has been removed to form the p-type regions 11 and 16 in the silicon substrate 1.

この後、SiO2膜24を一旦除去し、再び、シリコン基板
1を熱酸化処理してその全表面にSiO2膜を形成する。そ
して、このSiO2膜の表面にフォトリソグラフィ法により
フォトレジスト膜をパターン形成し、このフォトレジス
ト膜をマスクとしてSiO2をエッチングし、第3図(C)
に示すように、薄膜トランジスタ3およびC−MOSの各
p型領域11、16およびp−MOSの形成領域と対応する部
分のSiO2膜を除去する。これにより、発熱形成部5を含
むシリコン基板1上の所定箇所にSiO2よりなる絶縁膜6
が形成されている。そして、SiO2膜が除去された部分に
乾式またはHClの酸化によりゲート絶縁膜13、18を形成
する。
After that, the SiO 2 film 24 is once removed, and the silicon substrate 1 is again thermally oxidized to form the SiO 2 film on the entire surface thereof. Then, a photoresist film is patterned on the surface of the SiO 2 film by the photolithography method, and the SiO 2 is etched using the photoresist film as a mask, as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the SiO 2 film in the portions corresponding to the p-type regions 11 and 16 of the thin film transistor 3 and the C-MOS and the formation region of the p-MOS is removed. As a result, the insulating film 6 made of SiO 2 is formed at a predetermined position on the silicon substrate 1 including the heat generation portion 5.
Are formed. Then, the gate insulating films 13 and 18 are formed on the portion where the SiO 2 film is removed by dry method or oxidation of HCl.

そして、モノシラン(SiH4)ガスを用いてCVD法によ
り、その全面に多結晶シリコン層25を生成し、次に第3
図(C)に示すように、多結晶シリコン層25全体にPイ
オンを打ち込んで、発熱形成部5と対応する部分の多結
晶シリコン層25のPイオン濃度を高め、抵抗値を所定の
値に減少させる。この場合におけるPイオン濃度は、後
工程(第3図(E)の工程)でn型領域12、17を形成す
る際のPイオンの打ち込み量を考慮して、その分の増加
量を見込んでおく。すなわち、Pイオンの打ち込み前の
多結晶シリコン層25のシート抵抗は数KΩ/□〜数MΩ
/□であり、これを最終的に数十Ω/□にする。なお、
この場合、薄膜トランジスタ3およびC−MOS等の各ゲ
ート電極14…に対応する多結晶シリコン層25と、薄膜発
熱素子2の発熱抵抗層7に対応する多結晶シリコン層25
とが、Pイオンの注入量が等しい場合には、1回の工程
ですむが、もし仮に、薄膜発熱素子2の多結晶シリコン
層25へのPイオンの注入量が多い場合には、レジストマ
スクを施して薄膜発熱素子2の多結晶シリコン層25への
みPイオンを再度打ち込むか、あるいはそれぞれレジス
トマスクを形成して別工程として行なえばよい。
Then, a polycrystalline silicon layer 25 is formed on the entire surface by a CVD method using monosilane (SiH 4 ) gas, and then a third silicon layer is formed.
As shown in FIG. 6C, P ions are implanted into the entire polycrystalline silicon layer 25 to increase the P ion concentration of the polycrystalline silicon layer 25 in the portion corresponding to the heat generation portion 5 and set the resistance value to a predetermined value. Reduce. In this case, the P ion concentration should be increased in consideration of the implantation amount of P ions when the n-type regions 12 and 17 are formed in the subsequent step (step of FIG. 3E). deep. That is, the sheet resistance of the polycrystalline silicon layer 25 before the implantation of P ions is several KΩ / □ to several MΩ.
/ □, which is finally set to several tens of Ω / □. In addition,
In this case, the polycrystalline silicon layer 25 corresponding to the thin film transistor 3 and each of the gate electrodes 14 such as C-MOS, and the polycrystalline silicon layer 25 corresponding to the heating resistance layer 7 of the thin film heating element 2 are formed.
When the implantation amount of P ions is the same, a single process is required. However, if the implantation amount of P ions into the polycrystalline silicon layer 25 of the thin film heating element 2 is large, a resist mask is used. Then, P ions may be implanted again only into the polycrystalline silicon layer 25 of the thin film heating element 2, or a resist mask may be formed on each of them to perform another step.

この後、多結晶シリコン層25の表面にフォトリソグラ
フィ法によりフォトレジスト膜をパターン形成し、この
フォトレジスト膜をマスクとして、多結晶シリコン層25
をエッチングし不要な部分を除去する。これにより、第
3図(D)に示すように、薄膜発熱素子2、薄膜トラン
ジスタ3、C−MOSの各形成領域にそれぞれPイオンが
ドープされた多結晶シリコンよりなる発熱抵抗層7、お
よび各ゲート電極14…が形成される。
Then, a photoresist film is patterned on the surface of the polycrystalline silicon layer 25 by a photolithography method, and the polycrystalline silicon layer 25 is used as a mask.
To remove unnecessary portions. As a result, as shown in FIG. 3D, the thin film heating element 2, the thin film transistor 3, and the heating resistance layer 7 made of polycrystalline silicon doped with P ions in the respective regions where the C-MOS is formed, and the respective gates. The electrodes 14 ... Are formed.

ところで、各発熱抵抗層7に関して重要な事項は、解
像度を向上するために、所要の発熱部分のみを発熱させ
ることにある。このため、この実施例では、第2図
(A)および(B)に示す如く、発熱形成部5の上面に
対応するA領域内をその領域外部分に比べて高抵抗とす
るようになっている。この方法として、第2図(A)で
は、各発熱抵抗層7のA領域内のPイオン濃度を、その
領域外部分より小さくするか、または、A領域外部分に
Bイオンをドープする方法を示す。また、第2図(B)
は、A領域内の各発熱抵抗層7にスリットSを形成し、
領域外部分に対して導電路の幅を狭くする方法を示す。
勿論、両方法を組み合わせた方法も採用できる。いずれ
にしても、各発熱抵抗層7の全抵抗値は例えば数十Ω〜
数百Ωに調節する。
By the way, an important matter regarding each heating resistance layer 7 is to heat only a required heating portion in order to improve the resolution. Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, the inside of the area A corresponding to the upper surface of the heat generation portion 5 has a higher resistance than the outside of the area. There is. As this method, in FIG. 2 (A), the P ion concentration in the A region of each heating resistance layer 7 is made smaller than the region outside the region, or the B region is doped in the region outside the A region. Show. Also, FIG. 2 (B)
Forms a slit S in each heating resistance layer 7 in the area A,
A method of narrowing the width of the conductive path with respect to the area outside the area will be described.
Of course, a method combining both methods can also be adopted. In any case, the total resistance value of each heating resistance layer 7 is, for example, several tens of Ω
Adjust to several hundred Ω.

次に、第3図(E)に示すように、p−MOSのゲート
絶縁層18をフォトレジスト膜26でマスクし、薄膜トラン
ジスタ3およびC−MOSの各p型領域11、16内にゲート
絶縁層13を介してPイオンを打ち込む、2組のn型領域
12、17を形成する。この2組のn型領域12、17はそれぞ
れソース、ドレインとなり、その各表面はゲート絶縁層
13を介してPイオンが打ち込まれるため荒れることがな
い。
Next, as shown in FIG. 3 (E), the gate insulating layer 18 of the p-MOS is masked with the photoresist film 26, and the gate insulating layer is formed in the p-type regions 11 and 16 of the thin film transistor 3 and the C-MOS. Two sets of n-type regions for implanting P ions via 13
12 and 17 are formed. The two sets of n-type regions 12 and 17 serve as a source and a drain, respectively, and their surfaces are gate insulating layers.
Since P ions are implanted through 13, it does not get rough.

そして、フォトレジスト膜26をエッチングして除去し
た後、第3図(F)に示すように、再び全面にフォトリ
ソグラフィ法によりフォトレジスト膜27をパターン形成
し、このフォトレジスト膜27をマスクとして、p−MOS
のゲート絶縁層18を介してp−MOSの形成領域に対応す
るシリコン基板1内のBイオンを打つ込み、2つのp型
領域20を形成する。この2つのp型領域20もそれぞれソ
−ス・ドレインとなる。
Then, after the photoresist film 26 is removed by etching, as shown in FIG. 3 (F), a photoresist film 27 is patterned again on the entire surface by the photolithography method, and the photoresist film 27 is used as a mask. p-MOS
B ions in the silicon substrate 1 corresponding to the p-MOS formation region are implanted through the gate insulating layer 18 to form two p-type regions 20. These two p-type regions 20 also serve as the source and drain, respectively.

この後、フォトレジスト膜28をエッチングして除去
し、再びフォトリソグラフィ法によりフォトレジスト膜
をパターン形成し、このフォトレジスト膜をマスクとし
て薄膜トランジスタ3とC−MOSの各n型領域12、17お
よびp型領域20と対応する部分のゲート絶縁層13、18を
エッチングして除去する。そして、常圧のCVD法により
全面にPSGよりなる絶縁保護膜を被着し、この絶縁保護
膜の表面にフォトリソグラフィ法によりフォトレジスト
膜をパターン形成し、このフォトレジスト膜をマスクと
して絶縁保護膜をエッチングし、第3図(G)に示すよ
うに、不要な部分つまり薄膜発熱素子2、各n型領域1
2、17およびp型領域20と対応する部分を除去する。こ
れにより、薄膜トランジスタ3、C−MOSの各ゲート電
極14…、および絶縁層7がPSGよりなる絶縁保護膜8に
より被覆される。
After that, the photoresist film 28 is removed by etching, the photoresist film is patterned again by the photolithography method, and the thin film transistor 3 and each of the n-type regions 12, 17 and p of the C-MOS are patterned using this photoresist film as a mask. The portions of the gate insulating layers 13 and 18 corresponding to the mold region 20 are removed by etching. Then, an insulating protective film made of PSG is deposited on the entire surface by the atmospheric pressure CVD method, a photoresist film is patterned on the surface of the insulating protective film by a photolithography method, and the insulating protective film is used as a mask with the photoresist film as a mask. By etching, as shown in FIG. 3 (G), unnecessary portions, that is, the thin film heating element 2 and each n-type region 1
The portions corresponding to 2, 17 and the p-type region 20 are removed. As a result, the thin film transistor 3, each gate electrode 14 of the C-MOS, and the insulating layer 7 are covered with the insulating protective film 8 made of PSG.

次に、その全面にAl、Al-Si、Mo、W等の低抵抗金属
膜をスパッタリングまたは蒸着等により形成し、その表
面にフォトリソグラフィ法によりフォトレジスト膜をパ
ターン形成し、このフォトレジスト膜をマスクとして金
属膜をエッチングして不要な部分を除去し、第3図
(H)に示すように、薄膜トランジスタ3およびC−MO
Sの各n型領域12、17と対応する部分、p−MOSのp型領
域20と対応する部分、およびバンプ部4と対応する部分
に、配線パターン9、15、19、21を形成する。この各配
線パターン15、19はそれぞれn型領域12、17およびp型
領域20と導通状態となる。この場合、薄膜トランジスタ
3の一方の配線パターン15は薄膜発熱素子2の発熱抵抗
層7の一端(右端)にも導通して接続される。また、ア
ースラインの配線パターン9は発熱抵抗層7の他端(左
端)に導通して接続される。
Next, a low resistance metal film such as Al, Al-Si, Mo and W is formed on the entire surface by sputtering or vapor deposition, and a photoresist film is patterned on the surface by a photolithography method. The metal film is etched as a mask to remove unnecessary portions, and the thin film transistor 3 and the C-MO are removed as shown in FIG.
Wiring patterns 9, 15, 19, and 21 are formed on the portions of S corresponding to the n-type regions 12 and 17, the portion of the p-MOS corresponding to the p-type region 20, and the portions corresponding to the bump portion 4. The wiring patterns 15 and 19 are electrically connected to the n-type regions 12 and 17 and the p-type region 20, respectively. In this case, one wiring pattern 15 of the thin film transistor 3 is also electrically connected to one end (right end) of the heating resistance layer 7 of the thin film heating element 2. The wiring pattern 9 of the ground line is electrically connected to the other end (left end) of the heating resistance layer 7.

この後、第3図(I)に示すように、その全面に保護
膜10をスパッタリングや蒸着等により形成する。この保
護膜10は前述したように耐酸化性および耐摩耗性を有す
るもので、例えばSiO2とSiNの2層構造のものか、ある
いがSiONの単一の層等であり、CVD法により形成しても
よい。また、この保護層9は薄膜発熱素子2の部分が他
の部分よりも高く形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 3 (I), a protective film 10 is formed on the entire surface by sputtering, vapor deposition or the like. As described above, the protective film 10 has oxidation resistance and wear resistance, and has, for example, a two-layer structure of SiO 2 and SiN, or a single layer of SiON. You may form. Further, the protective layer 9 is formed so that the portion of the thin film heating element 2 is higher than the other portions.

そして、この保護膜10の表面にフォトリソグラフィ法
によりフォトレジスト膜をパターン形成し、このフォト
レジスト膜をマスクとして保護膜10をエッチングし、第
3図(J)に示すように、不要な部分つまりバンプ部4
と対応する部分を除去する。この後、フォトレジスト膜
を除去して、エッチングされた保護膜10の全面にTi−W
合金およびAuを蒸着またはスパッタリングにより被着し
て金属層22を形成する。さらに、この金属層22の表面に
レジスト28をスピーンコーティングにより被着し、バン
プ形成領域をエッチングして除去する。そして、このエ
ッチングされた部分にAuメッキ層23を形成する。これに
より、バンプ電極であるバンプ部4が形成される。
Then, a photoresist film is patterned on the surface of the protective film 10 by the photolithography method, and the protective film 10 is etched using the photoresist film as a mask to remove unnecessary portions, that is, unnecessary portions, as shown in FIG. 3 (J). Bump part 4
And the portion corresponding to. After that, the photoresist film is removed, and Ti-W is formed on the entire surface of the etched protective film 10.
The alloy and Au are deposited by vapor deposition or sputtering to form the metal layer 22. Further, a resist 28 is deposited on the surface of the metal layer 22 by spin coating, and the bump formation region is etched and removed. Then, the Au plating layer 23 is formed on the etched portion. As a result, the bump portion 4 which is the bump electrode is formed.

最後に、ダイシングする部分をエッチングして除去
し、上述したレジスト28および金属層22を順次エッチン
グして除去し、シリコン基板1を所定の箇所でダイシン
グして個々に切り離すと、この発明のサーマルヘッドが
得られる。
Finally, the portion to be diced is removed by etching, the resist 28 and the metal layer 22 described above are sequentially removed by etching, and the silicon substrate 1 is diced at predetermined locations to be individually cut off. Is obtained.

したがって、上述したようなサーマルヘッドによれ
ば、1つのシリコン基板1に多数の薄膜発熱素子2…、
薄膜トランジスタ3…、およびシフトレジスタ回路、ラ
ッチ回路、ゲート回路等を構成するC−MOSを総て一体
に形成したので、接続箇所が例えば4個程度と少なく、
その接続作業が簡単で生産性が良く、しかも装置全体の
小型化をも図ることができる。特に、多結晶シリコンよ
りなる薄膜発熱素子2…を駆動する薄膜トランジスタ3
…は薄膜発熱素子2…が配列形成されるn型のシリコン
基板1にBイオンのp型不純物をドープしてp型領域11
を形成し、このp型領域11内にPイオンのn型不純物を
ドープしてn型領域12を形成し、その上に配線パターン
15およびゲート絶縁膜13を介してゲート電極14を形成し
たので、単結晶のシリコン基板内に薄膜トランジスタ3
…の各チャンネルを形成することができ、これにより薄
膜トランジスタ3…の電気の移動度が極めて良い。その
ため、ゲートの幅および長さを小さくすることができ、
ファインピッチを図ることができる。その結果、高密度
印字に最適で、解像度の高い鮮明な感熱記録を行なうこ
とができる。
Therefore, according to the thermal head as described above, a large number of thin film heating elements 2, ...
Since the thin film transistors 3, ... And the C-MOS forming the shift register circuit, the latch circuit, the gate circuit, etc. are all integrally formed, the number of connection points is small, for example, about four,
The connection work is simple and the productivity is good, and the size of the entire device can be reduced. In particular, a thin film transistor 3 for driving a thin film heating element 2 made of polycrystalline silicon
Is a p-type region 11 formed by doping the n-type silicon substrate 1 on which the thin-film heat generating elements 2 are arranged with p-type impurities of B ions.
And p-type region 11 is doped with an n-type impurity of P ions to form an n-type region 12, and a wiring pattern is formed thereon.
Since the gate electrode 14 is formed via the gate insulating film 15 and the gate insulating film 13, the thin film transistor 3 is formed in the single crystal silicon substrate.
It is possible to form each channel of ..., By which, the mobility of electricity of the thin film transistor 3 is extremely good. Therefore, the width and length of the gate can be reduced,
A fine pitch can be achieved. As a result, it is possible to perform clear thermal recording with high resolution, which is suitable for high density printing.

また、このようなサーマルヘッドによれば、シリコン
基板1上に絶縁膜6およびゲート絶縁膜13、18を形成
し、絶縁膜6上に多結晶シリコンよりなる発熱抵抗層7
を形成するとともに、ゲート絶縁膜13、18上に多結晶シ
リコンよりなるゲート電極14を形成した後、配線パター
ン15、19を形成し、これらの表面を保護膜10で被覆する
ようにしたので、ゲートの幅および長さを小さくしてフ
ァインピッチ化を図っても、各素子を精度良く形成する
ことができるとともに、薄膜トランジスタ3…以外にC
−MOSを形成しても、その製造工程が複雑にならないた
め、生産性が極めて良い。
Further, according to such a thermal head, the insulating film 6 and the gate insulating films 13 and 18 are formed on the silicon substrate 1, and the heating resistance layer 7 made of polycrystalline silicon is formed on the insulating film 6.
After forming the gate electrode 14 made of polycrystalline silicon on the gate insulating films 13 and 18, the wiring patterns 15 and 19 are formed, and the surfaces thereof are covered with the protective film 10. Even if the width and length of the gate are reduced to achieve a fine pitch, each element can be formed with high accuracy, and in addition to the thin film transistor 3, ...
-Even if a MOS is formed, the manufacturing process does not become complicated, so the productivity is extremely good.

なお、上述した実施例ではn型領域12、17およびp型
領域20をイオンの打ち込みにより形成したが、これに限
らず、熱拡散法で形成してもよい。すなわち、n型領域
を熱拡散法により形成する場合には、ゲート絶縁膜13、
18をエッチングして除去し、Pイオンをp型領域16内に
拡散する。そのため、薄膜発熱素子2の発熱抵抗層7に
は別工程でPイオンを打ち込めばよい。
Although the n-type regions 12 and 17 and the p-type region 20 are formed by ion implantation in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and they may be formed by a thermal diffusion method. That is, when the n-type region is formed by the thermal diffusion method, the gate insulating film 13,
18 is etched away and P ions diffuse into p-type region 16. Therefore, it is sufficient to implant P ions into the heating resistance layer 7 of the thin film heating element 2 in a separate process.

また、上述した実施例ではn型領域12、17を形成して
からp型領域20を形成したが、これに限らず、p型領域
20を形成してからn型領域12、17を形成してもよい。ま
た、多結晶シリコン層25はn型領域12、17およびp型領
域20を形成した後に生成するようにしてもよい。
In addition, in the above-described embodiment, the p-type region 20 is formed after forming the n-type regions 12 and 17, but the present invention is not limited to this.
The n-type regions 12 and 17 may be formed after forming 20. Alternatively, the polycrystalline silicon layer 25 may be formed after forming the n-type regions 12, 17 and the p-type region 20.

[発明の効果] 以上の通り、この発明のサーマルヘッドおよびその製
造方法では、シフトレジスタを含む駆動回路部を構成す
るトランジスタの活性層が単結晶シリコンであるため、
高速および高解像度の印字が可能である上、この駆動回
路部が発熱用の薄膜抵抗素子と同一の基板に形成される
ので、両者間の接続が極めて簡単で且つ薄膜抵抗素子お
よび各トランジスタのゲート電極が共に多結晶シリコン
であるから同一工程の形成が可能となるため製造が能率
的となり、さらに、薄膜抵抗素子は単結晶半導体基板上
に形成されるから、薄膜抵抗素子の発熱の蓄積が充分と
なり高印字品質を維持することができる、という効果を
奏する。
[Advantages of the Invention] As described above, in the thermal head and the method of manufacturing the same according to the present invention, since the active layer of the transistor forming the drive circuit portion including the shift register is single crystal silicon,
High-speed and high-resolution printing is possible, and since this drive circuit section is formed on the same substrate as the thin film resistance element for heat generation, the connection between the two is extremely simple and the thin film resistance element and the gate of each transistor Since both electrodes are made of polycrystalline silicon, it is possible to form them in the same process, which makes manufacturing more efficient. Furthermore, since the thin film resistance element is formed on a single crystal semiconductor substrate, sufficient accumulation of heat from the thin film resistance element is possible. Therefore, it is possible to maintain high print quality.

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

第1図〜第3図はこの発明の一実施例を示し、第1図は
サーマルヘッドの要部拡大断面図、第2図(A)(B)
は薄膜発熱素子の発熱抵抗層の異なるエッチング状態を
示す要部平面図、第3図(A)〜(J)はサーマルヘッ
ドの製造工程における各拡大断面図である。 1……シリコン基板、2……薄膜発熱素子、3……薄膜
トランジスタ、6……絶縁膜、7……発熱抵抗層、10…
…保護膜、11、16、20……p型領域、12、17……n型領
域、13、18……ゲート絶縁膜、14……ゲート電極、9、
15、19、21……配線パターン。
1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part of a thermal head, and FIGS. 2 (A) and 2 (B).
Is a plan view of relevant parts showing different etching states of the heating resistance layer of the thin-film heating element, and FIGS. 3 (A) to 3 (J) are enlarged cross-sectional views in the manufacturing process of the thermal head. 1 ... Silicon substrate, 2 ... Thin film heating element, 3 ... Thin film transistor, 6 ... Insulating film, 7 ... Heating resistance layer, 10 ...
... Protection film, 11, 16, 20 ... p-type region, 12, 17 ... n-type region, 13, 18 ... gate insulating film, 14 ... gate electrode, 9,
15, 19, 21 …… Wiring pattern.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−92240(JP,A) 特開 昭61−141183(JP,A) 特開 昭54−161344(JP,A) 特開 昭62−204964(JP,A) 特開 昭62−33472(JP,A) 特開 昭63−265448(JP,A) 実開 平1−110931(JP,U) 実開 平1−93438(JP,U)Continuation of the front page (56) Reference JP-A-58-92240 (JP, A) JP-A-61-141183 (JP, A) JP-A-54-161344 (JP, A) JP-A-62-204964 (JP , A) JP-A-62-33472 (JP, A) JP-A-63-265448 (JP, A) Actual Kaihei 1-110931 (JP, U) Actual Kaihei 1-93438 (JP, U)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】単結晶半導体基板上に多結晶シリコンより
なる多数の薄膜抵抗素子を配列形成するとともに、前記
単結晶半導体基板に、多結晶シリコンからなるゲート電
極を有するトランジスタで構成された、シフトレジスタ
を含む駆動回路部を形成し、前記各薄膜抵抗素子を前記
駆動回路部で駆動される発熱部となしたことを特徴とす
るサーマルヘッド。
1. A shift comprising a plurality of thin-film resistance elements made of polycrystalline silicon arranged in an array on a single crystal semiconductor substrate, and a transistor having a gate electrode made of polycrystalline silicon on the single crystal semiconductor substrate. A thermal head characterized in that a drive circuit section including a register is formed, and each thin film resistance element is a heat generating section driven by the drive circuit section.
【請求項2】単結晶半導体基板上に絶縁層およびゲート
絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層上および前記ゲート絶縁層上に、それぞれ、
多結晶シリコンからなる多数の薄膜抵抗素子およびゲー
ト電極を形成する工程と、 少なくとも前記各薄膜抵抗素子に不純物を拡散して該薄
膜抵抗素子の抵抗を小さくする工程と、 前記半導体基板に不純物を拡散して拡散領域を形成する
とともに低抵抗金属よりなる配線パターンを形成し、多
数のトランジスタで構成されたシフトレジスタを含む駆
動回路部を形成し且つ該駆動回路部を前記各薄膜抵抗素
子に接続する工程と、 絶縁性保護膜を全面に被着する工程と、 を具備してなるサーマルヘッドの製造方法。
2. A step of forming an insulating layer and a gate insulating layer on a single crystal semiconductor substrate, and, respectively, on the insulating layer and the gate insulating layer.
Forming a number of thin film resistance elements and gate electrodes made of polycrystalline silicon; diffusing impurities into at least each of the thin film resistance elements to reduce the resistance of the thin film resistance elements; diffusing impurities into the semiconductor substrate. To form a diffusion region and a wiring pattern made of a low resistance metal to form a drive circuit section including a shift register composed of a large number of transistors and connect the drive circuit section to each of the thin film resistance elements. A method of manufacturing a thermal head, comprising: a step; and a step of depositing an insulating protective film on the entire surface.
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