JPH04105952A - Manufacture of silicon substrate having porous silicon oxide layer on protrusion part - Google Patents
Manufacture of silicon substrate having porous silicon oxide layer on protrusion partInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、熱転写式プリンターや感熱式プリンターを構
成するザーマルヘソトに好適に用いられるシリコン基板
の製造方法に係り、特にザーマルヘソトの蓄熱層等に好
適に利用できる凸部に多孔質酸化シリコン層（以下、中
にＩ） ＯＳ層という）を有するシリコン基板の製造方
法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a method for manufacturing a silicon substrate suitable for use in a thermal printer that constitutes a thermal transfer printer or a thermal printer, and is particularly suitable for a heat storage layer of a thermal printer. The present invention relates to a method of manufacturing a silicon substrate having a porous silicon oxide layer (hereinafter referred to as an OS layer) in a convex portion that can be used for.
「従来の技術」 第１９図は、従来のザーマルヘッドを示すものである。"Conventional technology" FIG. 19 shows a conventional thermal head.
このザーマルヘソドは、アルミナ基板ｌ−１−に部分的
にガラスフレース製の蓄熱層２が形成されたものである
。これら蓄熱層２と基板１の上には、発熱抵抗体層３が
形成されている。この発熱抵抗体層３の」二には、この
層３に電流を（Ｊｌ、給４゛るための導体層４か形成さ
れている。モして基板Ｉ」二には、これら導体層４と抵
抗体層３とによって発熱部６がドツト状に形成されてい
る。そしてこれらの上には、これらを酸化ならびに〃゛
耗から保護するための保護層５が積層されている。This thermal heat sink has a heat storage layer 2 made of a glass frame partially formed on an alumina substrate l-1-. A heating resistor layer 3 is formed on the heat storage layer 2 and the substrate 1. A conductor layer 4 for supplying current to this layer 3 is formed on the heating resistor layer 3.A conductor layer 4 is formed on the substrate I'2. A heat generating portion 6 is formed in a dot shape by the resistor layer 3 and the resistor layer 3. A protective layer 5 is laminated on these to protect them from oxidation and wear.
このザーマルヘッドは、インクリボンあるいは感熱紙な
どの記録媒体（図示ｕ才）に接した状態で使用される。This thermal head is used in a state in which it is in contact with a recording medium (shown as U in the figure) such as an ink ribbon or thermal paper.
そしてザーマルヘッドの発熱部６に電流を印加して発熱
させると、インクリボンのインクを熱転写したり、記録
媒体を発色させることができる。When a current is applied to the heat generating section 6 of the thermal head to generate heat, the ink on the ink ribbon can be thermally transferred or the recording medium can be colored.
「発明が解決しようとする課題」
このようなザーマルヘッドにおいて、第２０図に示すよ
うにガラスグレーズ製の蓄熱層２を薄くすると、熱応答
性が向上して高速印字が可能となる。しかし発熱部６の
突出量が少ないためにインクリボンへの圧着が弱く、印
字効率が低くなり、また消費電力が高くなるという欠点
かある。このため第２１図に示すようにガラスクレーズ
製の蓄熱層２を厚くして発熱部６を突出させると、ザー
マルヘッドの発熱部６はインクリボンに集中的に圧接さ
れるため印字効率と印字品質は向上する。``Problem to be Solved by the Invention'' In such a thermal head, if the heat storage layer 2 made of glass glaze is made thinner as shown in FIG. 20, the thermal responsiveness will be improved and high-speed printing will be possible. However, since the amount of protrusion of the heat generating part 6 is small, the pressure bonding to the ink ribbon is weak, printing efficiency is low, and power consumption is high. For this reason, when the heat storage layer 2 made of glass craze is made thicker and the heat generating part 6 protrudes as shown in FIG. 21, the heat generating part 6 of the thermal head is intensively pressed against the ink ribbon, which reduces printing efficiency and print quality. improves.
しかしガラスグレーズ製の蓄熱層２が厚くなるため熱応
答性が損なわれ、高速印字には不向きとなる。However, since the heat storage layer 2 made of glass glaze becomes thick, thermal responsiveness is impaired, making it unsuitable for high-speed printing.
このような問題に対処できるザーマルヘッドとして、本
発明者は第２２図に示したものを提案している。このも
のは基板としてシリコン基板７を用い、このシリコン基
板７の表層にＰｏｓ層Ｉ６を形成し、このＰＯ３＠＋６
を蓄熱層として用いたものである。ところがこのザーマ
ルヘッドに用いられるシリコン堰板の製造方法は、シリ
コン基板７にマスクをしてマスクされていない部分に直
ちにＰＯ８層１６を形成する方法であった。The present inventor has proposed the thermal head shown in FIG. 22 as a thermal head capable of dealing with such problems. In this case, a silicon substrate 7 is used as a substrate, a Pos layer I6 is formed on the surface layer of this silicon substrate 7, and this PO3@+6
was used as a heat storage layer. However, the method for manufacturing the silicon dam plate used in this thermal head is to mask the silicon substrate 7 and immediately form the PO8 layer 16 on the unmasked portions.
しかしながらこのような従来のシリコン基板の製造方法
では、ＰＯ９層１６からなる蓄熱層を充分高く形成でき
ないという問題があった。However, such a conventional silicon substrate manufacturing method has a problem in that the heat storage layer made of the PO9 layer 16 cannot be formed at a sufficiently high height.
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、凸部に２０
８層を有するシリコン基板を製造できる方法を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances.
It is an object of the present invention to provide a method capable of manufacturing a silicon substrate having eight layers.
「課題を解決するための手段」
本発明の凸部に多孔質酸化シリコン層を有するシリコン
基板の製造方法は、シリコン基板表面の一部をマスクで
覆い、このシリコン基板にエッヂング処理を施し、次い
でマスクを除去し、この状態で再びエッヂング処理を施
すことにより、第１回目のエッヂアク処理時にマスク近
傍に形成されたエツジ部を除去して緩やかに表面の高さ
を変化させた凸部領域を形成し、次いで前記シリコン基
板の前記凸部領域以外の部分をマスクで覆い、フッ化水
素を主成分とする水溶液中に配置してマスクされていな
い部分を陽極化成処理し、その結果得られた多孔質膜を
絶縁化することを課題解決の手段とした。"Means for Solving the Problems" The method of manufacturing a silicon substrate having a porous silicon oxide layer on the convex portion of the present invention covers a part of the surface of the silicon substrate with a mask, performs an etching process on the silicon substrate, and then By removing the mask and performing the etching process again in this state, the edge portions formed near the mask during the first edge etch process are removed to form convex areas with a gradual change in surface height. Then, parts of the silicon substrate other than the convex regions are covered with a mask, placed in an aqueous solution containing hydrogen fluoride as a main component, and the unmasked parts are anodized, and the resulting porous The solution to this problem was to insulate the quality membrane.
マスクを施した状態で行うエツチング処理？こ用いられ
るエツチング液としては、フッ酸、硝酸および酢酸かそ
れぞれ９０〜７０％ １０〜２％ ３０〜５％の重量割
合で配合された混酸が好適である。この混酸によれば、
第２３図中に符号１７で示すようなえぐれ部がエッヂン
グ処理により生じるのを防止でき、この基板に配線膜等
を形成したとき、えぐれ部１７で膜が断線するという問
題を避けることができる。Is the etching process performed while wearing a mask? The etching solution used here is preferably a mixed acid containing hydrofluoric acid, nitric acid, and acetic acid in weight proportions of 90 to 70%, 10 to 2%, and 30 to 5%, respectively. According to this mixed acid,
It is possible to prevent the formation of a hollowed out portion as shown by reference numeral 17 in FIG. 23 due to the etching process, and when a wiring film or the like is formed on this substrate, it is possible to avoid the problem of the film being disconnected at the hollowed out portion 17.
またマスクを除去した後に行う工Ｊヂング処理て用いら
れろエツチング液は、フッ酸、硝酸および酢酸かそれぞ
れ３０〜ＩＯ％ ９０〜６０％ １０〜５％の重量割合
で配合された混酸か好適てある。The etching solution used in the etching process performed after removing the mask is preferably hydrofluoric acid, nitric acid, and acetic acid, or a mixed acid containing 30% to 10% by weight, 90% to 60%, and 10% to 5% by weight, respectively. be.
さらに陽極化成処理に用いるフッ化水素を主成分とする
水溶液は、フッ化水素と水とからなる電解液が好適であ
る。Further, the aqueous solution containing hydrogen fluoride as a main component used in the anodizing treatment is preferably an electrolytic solution consisting of hydrogen fluoride and water.
「作用 」
マスクを施した状態でエツチングを行った後、マスクを
除去して再びエツチングを行い、その結果得られた凸部
領域以外の部分をマスクで覆いフッ化水素を主成分とす
る水溶液中で陽極化成処理し、そこで形成された多孔質
膜を絶縁化処理するごとにより、充分な高さを有する凸
部にＰＯ３層を形成できる。``Operation'' After etching is performed with a mask applied, the mask is removed and etching is performed again.The areas other than the resulting convex areas are covered with a mask and etched in an aqueous solution containing hydrogen fluoride as the main component. A PO3 layer can be formed on a convex portion having a sufficient height by anodizing the porous film and insulating the porous film formed therein.
「実施例」
第１図は、本発明の凸部に多孔質酸化ンリコン層を有す
るシリコン基板の製造方法の一実施例で製造されたシリ
コン基板を示すものである。"Example" FIG. 1 shows a silicon substrate manufactured by an example of the method for manufacturing a silicon substrate having a porous silicon oxide layer on the convex portion of the present invention.
このシリコン基板７は、凸部２０が形成されたものであ
る。この凸部２０は、その中央部にある突出部８と、そ
の周辺部にある周辺隆起部ＩＯとによって形成されてい
る。そして突出部８には１ンＯＳＳｉＩ２形成されてい
る。This silicon substrate 7 has a convex portion 20 formed thereon. The protrusion 20 is formed by a protrusion 8 at its center and a peripheral protrusion IO at its periphery. A 1-inch OSSiI2 is formed on the protrusion 8.
次に第１図のシリコン基板７を製造する方法を、第２図
ないし第１５図に沿って説明ずろ。Next, a method for manufacturing the silicon substrate 7 shown in FIG. 1 will be explained with reference to FIGS. 2 to 15.
この製造方法では
■ まず、第２図に示すシリコン基板７を用をした。こ
のシリコン基板７には、抵抗率か０．０１Ω・ｃｍの■
〕型基板を用いた。In this manufacturing method, (1) First, a silicon substrate 7 shown in FIG. 2 was used. This silicon substrate 7 has a resistivity of 0.01Ω・cm.
] type substrate was used.
■ 次にこのシリコン基板７七にマスキンク液（日本合
成ゴム社製ＣＢＲ−Ｍ９０］）をスピンコー１− Ｌ、
これを露光、現像して第３図に示すように、マスクＩ８
を形成した。またこのマスク１８の幅は、 ５００μｍ
とした。■ Next, apply masking liquid (CBR-M90 manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) to this silicon substrate 77 using spin coat 1-L.
This is exposed and developed to create a mask I8 as shown in FIG.
was formed. The width of this mask 18 is 500 μm.
And so.
■ 次いでフッ酸、硝酸および酢酸の重量割合が、それ
ぞれ７９％、３％、１８％である混酸を用いて約３分間
エツチング処理を行っノこ。エツチング処理後、ノリコ
ノ基板７は約３０ ノ１ｍの深さにＪ、ソヂンクされて
いた。またシリコン基板７は第４図に示すようにマスク
１８の下部の基板にまで一部食い込むようにエツチング
されていた。(2) Etching treatment was then performed for about 3 minutes using a mixed acid containing hydrofluoric acid, nitric acid, and acetic acid in weight proportions of 79%, 3%, and 18%, respectively. After the etching process, the Norikono substrate 7 was soaked to a depth of about 30 m. Furthermore, as shown in FIG. 4, the silicon substrate 7 was etched so as to partially penetrate into the substrate below the mask 18.
■ 次にマスク１８を硫酸と過酸化水素水との混合液を
用いて剥離したところ、第５図に示すようにエツジ部１
９のある凸部９を存４−るシリコン基板７が得られた。■ Next, when the mask 18 was peeled off using a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide, the edge part 1 was removed as shown in Figure 5.
A silicon substrate 7 having a convex portion 9 having a shape of 4 was obtained.
■ 次いでこのシリコン基板７を、フッ酸、硝酸および
酢酸の重量割合がそれぞれ１０％、８０％、１０％であ
る混酸に約６分間浸漬してエツジ部Ｉ９を除去し、第６
図に示ずような凸部９を有ずろシリコン基板７を作成し
た。(2) Next, this silicon substrate 7 is immersed in a mixed acid containing hydrofluoric acid, nitric acid, and acetic acid in a weight ratio of 10%, 80%, and 10%, respectively, for about 6 minutes to remove the edge portion I9.
A silicon substrate 7 having convex portions 9 as shown in the figure was prepared.
■ 次いで再びこのシリコン基板７にマスキンク液（日
本合成ゴム社製ＣＢ Ｒ−Ｍ ９０１ ）をスピンコー
ドし、これを露光、現像して第７図に示すようにこのシ
リコン基板７の中央部」−にマスク１８を形成した。■ Next, a masking liquid (CB R-M 901 manufactured by Nippon Gosei Rubber Co., Ltd.) is spin-coded onto this silicon substrate 7 again, and this is exposed and developed to form a central part of this silicon substrate 7 as shown in FIG. A mask 18 was formed.
■ 次いで前記■の工程で使用した混酸を用いて、約１
分間エツチング処理を行うことより、第８図に示すよう
にマスクＩ８の周辺部を約１０μｍエツチングした。■ Next, using the mixed acid used in step (■) above, approximately 1
By performing the etching process for a minute, the peripheral part of the mask I8 was etched by about 10 .mu.m, as shown in FIG.
■ 次に前記■の工程と同様にして硫酸と過酸化水素水
との混合液を用いてマスク１８を剥離したところ、第９
図に示すように中央部に高さ約１０μｍの突出部８か形
成されたシリコン基板７が得られた。(2) Next, the mask 18 was peeled off using a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide in the same manner as in step (2) above.
As shown in the figure, a silicon substrate 7 was obtained in which a protrusion 8 with a height of about 10 μm was formed in the center.
■ このシリコン基板７を前記■の工程と同組成の混酸
を用いてニーシフ部２１の除去を行ったところ、第１０
図に示すような凸部２０を有するシリコン基板７か得ら
れた。(2) When the knee shift portion 21 of this silicon substrate 7 was removed using a mixed acid having the same composition as in the step (2) above, the 10th
A silicon substrate 7 having convex portions 20 as shown in the figure was obtained.
以上説明した様に、■〜■による製造方法では、シリコ
ン基板表面の中央部をマスクで覆い、このシリコン基板
にエツチング処理を施し、次いでマスクを除去し、この
状態で再びエツチング処理を施すことにより、第１回目
のエッヂツク処理時にマスク近傍に形成されたエツジ部
を除去して緩やかに表面の高さを変化させた方法なので
、充分な高さを有する凸部を形成できる。As explained above, in the manufacturing method according to ■ to ■, the central part of the silicon substrate surface is covered with a mask, the silicon substrate is subjected to etching treatment, the mask is then removed, and the etching treatment is performed again in this state. Since this is a method in which the edge portion formed near the mask during the first edge treatment is removed and the height of the surface is gradually changed, a convex portion having a sufficient height can be formed.
またこの製造方法によれば、■の工程で突出部８を形成
するためのマスキンク液をスピンコードする前に、■の
工程てエッチツクしてエツジ部Ｉ９の除去を行ったので
、マスキング液が第６図の凸部９の上まで速やかに広が
る。このため第７図に示すように凸部９の１−にマスク
１８を形成できノこ。Further, according to this manufacturing method, before spin-coding the masking liquid for forming the protruding portion 8 in the step (2), etching was performed in the step (2) to remove the edge portion I9, so that the masking liquid was removed first. It quickly spreads to the top of the convex portion 9 in FIG. Therefore, as shown in FIG. 7, a mask 18 can be formed on the convex portion 9.
さらにこの製造方法によれば、緩やかに変化づ゛ろ凸部
９を有ケろシリコン基板７を製造できるため、この基板
」−にザーマルヘッドの配線膜等を形成しても膜が断線
ずろ恐れが無い３゜
次に突出部８の領域にＰＯ８層１６を形成する方法を第
１Ｉ図ないし第１５図に沿って説明ずろ。Furthermore, according to this manufacturing method, it is possible to manufacture the silicon substrate 7 with the convex portions 9 that gradually change, so even if a wiring film for a thermal head is formed on this substrate, there is no risk of disconnection of the film. Next, a method for forming the PO8 layer 16 in the region of the protrusion 8 will be explained with reference to FIGS. 1I to 15.
［相］ 第１Ｉ図に示すように、第１０図に示したシリ
コン基板７」二にタンタル膜１１をスパッタリンクした
。このタンタル膜１１の膜ｊ７は、０１〜０．５μｍ程
度が好適であった。突出部８における蓄熱層形成予定領
域Ｉ２の部分はフ２トリソゲラフイーによってタンタル
膜ＩＩをエッチツクして、シリコン基板７の表面を露出
させた。[Phase] As shown in FIG. 1I, a tantalum film 11 was sputter-linked to the silicon substrate 7'' shown in FIG. The thickness of the film j7 of this tantalum film 11 was preferably about 01 to 0.5 μm. The tantalum film II was etched in the region I2 where the heat storage layer was to be formed in the protrusion 8 using a photolithography technique, so that the surface of the silicon substrate 7 was exposed.
■ 次に大気中で５００〜ｌ０００℃の温度で熱酸化を
行ない第１２図に示すように前記タンタル膜１１の表面
部分に酸化タンタル膜Ｉ３を形成した。この酸化タンタ
ル膜１３の屋さは酸化処理する際の温度に依存する。ま
た、この際に前記蓄熱層形成領域１２のシリコンの表面
ら酸化されて５ｉＯａ膜１４が形成された。(2) Next, thermal oxidation was carried out in the atmosphere at a temperature of 500 DEG to 1,000 DEG C. to form a tantalum oxide film I3 on the surface of the tantalum film 11, as shown in FIG. The thickness of this tantalum oxide film 13 depends on the temperature during the oxidation treatment. Further, at this time, the surface of the silicon in the heat storage layer forming region 12 was oxidized to form a 5iOa film 14.
＠ 次に白金板を陰極にした電解槽に濃度２０ｗｔ％の
フッ化水素酸水溶液を入れ、上記シリコン基板７を陽極
として白金板と対向させ、直流で陽極化成処理した。処
理条件は、電流密度５０ ｍＡ／ｃｍ’、処理時間２０
分であった。@ Next, an aqueous solution of hydrofluoric acid with a concentration of 20 wt % was placed in an electrolytic cell using the platinum plate as the cathode, and the silicon substrate 7 was used as the anode to face the platinum plate, and anodization treatment was performed using direct current. The processing conditions were: current density 50 mA/cm', processing time 20
It was a minute.
酸化タンタルは不動態であり、フッ化水素酸によって腐
食されないため、シリコン基板７上に形成された前記酸
化タンタル膜ＩＩはマスクの役割を確実に果たす。そし
て第１３図に示すようにシリコン基板７上の酸化タンタ
ル膜１３の形成されていない部分、ずなイつち蓄熱層形
成予定領域１２のみに、厚さ４０μｍ１気孔率８０％の
多孔質シリコン層（以下、ＰＳ層と記す）１５が形成さ
れた。Since tantalum oxide is passive and is not corroded by hydrofluoric acid, the tantalum oxide film II formed on the silicon substrate 7 reliably plays the role of a mask. As shown in FIG. 13, a porous silicon layer with a thickness of 40 μm and a porosity of 80% is formed only in the area 12 where the tantalum oxide film 13 is not formed on the silicon substrate 7 and where the heat storage layer is to be formed. (hereinafter referred to as PS layer) 15 was formed.
このＰＳ層１５の厚さは陽極化成処理する時間によって
自由に制御することが可能であった。The thickness of this PS layer 15 could be freely controlled by changing the anodization treatment time.
前記のように陽極化成するときに、酸化タンタル膜１３
が絶縁破壊されることが懸念されるが、蓄熱層形成予定
領域１２の面積が小さいので、約０．４Ｖという小さい
電圧を印加するだけで、この領域Ｉ２のシリコン基板表
面を陽極化成する際に必要な電流密度、約５０ ｍＡ／
ｃｍ２を得ることができる。従って、陽極化成の際に絶
縁破壊が起こることは無い。When anodizing as described above, the tantalum oxide film 13
However, since the area of the region 12 where the heat storage layer is to be formed is small, only applying a small voltage of about 0.4 V will cause the silicon substrate surface in this region I2 to be anodized. Required current density, approximately 50 mA/
cm2 can be obtained. Therefore, no dielectric breakdown occurs during anodization.
［相］ 次に、十分洗浄を行った後、第１４図に示すよ
うに、前記シリコン基板７上のタンタル膜１１および酸
化タンタル膜１３を濃塩酸によって除去した。[Phase] Next, after thorough cleaning, the tantalum film 11 and tantalum oxide film 13 on the silicon substrate 7 were removed with concentrated hydrochloric acid, as shown in FIG.
■ 次に十分洗浄を行った後、大気中において８５０〜
１０００℃で熱酸化を行い、前記ＰＳ層１５を酸化した
。このＰＳ層１５を酸化処理したとき、多孔質シリコン
（ＰＳ）が多孔質酸化シリコン（ＰＯ８）に変化し、第
１５図に示すように、突出部８にＰＯ９層１６が形成さ
れた。この酸化処理の際にシリコン基板７の表面も酸化
されて、ＰＯ８層１Ｇの周囲には厚さ０．１５〜Ｏ１μ
ｍの５ｉｎ２膜１４が形成された。このＳｉｎ、膜１４
を除去すれば第１図に示したシリコン基板７となる。■ Next, after thorough cleaning, 850 ~
Thermal oxidation was performed at 1000° C. to oxidize the PS layer 15. When this PS layer 15 was oxidized, porous silicon (PS) was changed to porous silicon oxide (PO8), and a PO9 layer 16 was formed on the protrusion 8 as shown in FIG. During this oxidation treatment, the surface of the silicon substrate 7 is also oxidized, and a thickness of 0.15 to 01μ is formed around the PO8 layer 1G.
A 5in2 film 14 of m was formed. This Sin, film 14
If this is removed, the silicon substrate 7 shown in FIG. 1 will be obtained.
またこのように形成されたシリコン基板７には必要？こ
応じて無孔質酸化シリコンやサイアロン等の無孔質絶縁
膜をスパッタリングによって被覆しても良い。Also, is it necessary for the silicon substrate 7 formed in this way? Accordingly, a nonporous insulating film such as nonporous silicon oxide or sialon may be coated by sputtering.
以下に第１５図に示したシリコン基板７を用いてサーマ
ルヘッドを作成する方法を第１６図ないし第１８図に沿
って説明する。A method for manufacturing a thermal head using the silicon substrate 7 shown in FIG. 15 will be described below with reference to FIGS. 16 to 18.
■ 第１５図？こ示したＰＯＳ層１Ｇを存するシリコン
基板７上にＴａ２Ｎ、Ｔａ−Ｃｒ−Ｎ、Ｔａ−９ｉＯｐ
等をスパッタすることより、第１６図に示す発熱抵抗体
層３を形成した。この発熱抵抗体層３の厚さは０．０５
〜０，３μｍであった。■ Figure 15? Ta2N, Ta-Cr-N, Ta-9iOp are deposited on the silicon substrate 7 on which the POS layer 1G shown above exists.
By sputtering, etc., a heating resistor layer 3 shown in FIG. 16 was formed. The thickness of this heating resistor layer 3 is 0.05
It was ~0.3 μm.
■ 次にこの上にＡρ、Ｎｉ−Ｃｒ／Ａｕを蒸着するこ
とにより、厚さ１〜２μｍの導体層４を形成した。ＰＯ
Ｓ層１６が形成されている部分では、導体層４をフォト
リソグラフィによってエツチングすることより除去し、
発熱部６とした。そして第１７図に示ずようにＰＯ３Ｎ
１６の両側部で発熱抵抗体層３と導体層４とが接続され
た構造とした。(2) Next, a conductor layer 4 having a thickness of 1 to 2 μm was formed by vapor-depositing Aρ and Ni-Cr/Au on this. P.O.
In the portion where the S layer 16 is formed, the conductor layer 4 is removed by etching by photolithography,
It was set as the heat generating part 6. Then, as shown in Figure 17, PO3N
The heating resistor layer 3 and the conductor layer 4 are connected to each other on both sides of the structure.
Ｏさらにこの上にＳ ｔｏ ｐ／ Ｔ ａ、ｏ ５．サ
イアロン等をスパッタリングして厚さ５〜７μｍの保護
層５を形成することにより、第１８図に示すザーマルヘ
ッドを製造した。O And on top of this S to p/ T a, o 5. A thermal head shown in FIG. 18 was manufactured by forming a protective layer 5 having a thickness of 5 to 7 μm by sputtering Sialon or the like.
このようにして製造されたサーマルヘッドは、発熱部６
が凸型に形成されたものとなる。従ってこの実施例の凸
部にＰＯ８層を有するシリコン基板は、インクリボンや
感熱紙への当たりが良好で、印字効率、印字品質に優れ
たサーマルヘッドの製造に好適に利用でき得る。The thermal head manufactured in this way has a heat generating part 6
is formed in a convex shape. Therefore, the silicon substrate having the PO8 layer on the convex portion of this example can be suitably used for manufacturing a thermal head that has good contact with an ink ribbon or thermal paper and has excellent printing efficiency and printing quality.
またここで製造された第１８図に示すサーマルヘッドは
蓄熱層であるＰＯ９！＋６の領域が凸部９の突出部８の
みに限定されているので、発熱後の温度降下に要する時
間が短くなる。このためこのサーマルヘッドは熱応答性
にも優れている。Also, the thermal head shown in FIG. 18 manufactured here has a heat storage layer PO9! Since the +6 region is limited only to the protruding portion 8 of the convex portion 9, the time required for the temperature to drop after heat generation is shortened. Therefore, this thermal head also has excellent thermal responsiveness.
このように実施例の製造方法で得られた凸部にＰＯ８層
を有するシリコン基板を用いると、熱応答性にも優れた
サーマルヘッドを得ることができる。By using the silicon substrate having the PO8 layer on the convex portion obtained by the manufacturing method of the example as described above, a thermal head having excellent thermal responsiveness can be obtained.
なお、実施例では凸部にＰ Ｏ’Ｓ層を有するシリコン
基板として周辺隆起部１０の中央部に突出部８を設けた
構造を示したが、シリコン基板に突出部８のみが形成さ
れた構造でもよい。また陽極化酸処理に用いたマスク材
としてタンタルの他、クロム、タングステンあるいはモ
リブデンやネガレジスト等の有機側を用いることができ
る。In the example, a structure is shown in which the protrusion 8 is provided in the center of the peripheral raised part 10 as a silicon substrate having a P O'S layer on the protrusion, but a structure in which only the protrusion 8 is formed on the silicon substrate is also possible. But that's fine. In addition to tantalum, organic materials such as chromium, tungsten, molybdenum, and negative resists can be used as the mask material used in the anodizing process.
「発明の効果」
以」二説明したように本発明の凸部に多孔質シリコン層
を有するシリコン基板の製造方法では、シリコン基板表
面の一部をマスクで覆い、このシリコン基板にエツチン
グ処理を施し、次いでマスクを除去し、この状態で再び
エツチング処理を施すことにより、第１回目のエツチン
グ処理時にマスク近傍に形成されたエッソ部を除去して
緩やかに表面の高さを変化させた凸部領域を形成し、次
いで前記シリコン基板の前記凸部領域以外の部分をマス
クで覆い、フッ化水素を主成分とする水溶液中に配置し
てマスクで覆われていない部分を陽極化成処理し、その
結果得られた多孔質膜を絶縁化することを特徴とする製
造方法である。このため、充分な高さを得する凸部に多
孔質酸化シリコン層が形成されたシリコン基板を比較的
簡単な方法で提供できる。"Effects of the Invention" As explained in section 2 below, in the method of manufacturing a silicon substrate having a porous silicon layer on the convex portion of the present invention, a part of the surface of the silicon substrate is covered with a mask, and the silicon substrate is subjected to an etching process. Then, the mask is removed and the etching process is performed again in this state, thereby removing the esso part formed near the mask during the first etching process and creating a convex area whose surface height is gradually changed. , and then cover the silicon substrate other than the convex region with a mask, place it in an aqueous solution containing hydrogen fluoride as a main component, and anodize the part not covered with the mask, and as a result, This manufacturing method is characterized by insulating the obtained porous film. Therefore, it is possible to provide a silicon substrate in which a porous silicon oxide layer is formed on a convex portion having a sufficient height by a relatively simple method.
第１図は本発明の凸部に多孔質酸化シリコン層を有する
シリコン基板の製造方法の一実施例で製作されたシリコ
ン基板を示す断面図である。
第２図ないし第１５図は実施例の製造方法の各工程を説
明するための断面図である。
第１６図ないし第１８図は実施例で製作されたシリコン
基板を用いてザーマルヘノトを製造する方法の各工程を
説明するための断面図である。
第１９図ないし第２１図は蓄熱層がガラスグレーズで形
成された従来のザーマルヘツトを示ず断面図である。
第２２図は蓄熱層か多孔質酸化シリコンで形成された従
来のザーマルヘソドを示す断面図である。
第２３図はマスク周辺部にえぐれ部が生したシリコン基
板を示す断面図である。
７ シリコン基板、９ ・凸型部、１８ ・マス
ク、１９ エツジ部。
第１０図
第１３図FIG. 1 is a sectional view showing a silicon substrate manufactured by an embodiment of the method of manufacturing a silicon substrate having a porous silicon oxide layer on a convex portion of the present invention. 2 to 15 are cross-sectional views for explaining each step of the manufacturing method of the embodiment. FIGS. 16 to 18 are cross-sectional views for explaining each step of a method for manufacturing thermal hemoglobin using the silicon substrate manufactured in the example. 19 to 21 are cross-sectional views, not showing, of a conventional thermal head in which the heat storage layer is formed of glass glaze. FIG. 22 is a cross-sectional view of a conventional thermal head in which the heat storage layer is made of porous silicon oxide. FIG. 23 is a cross-sectional view showing a silicon substrate with a hollowed out portion around the mask. 7 Silicon substrate, 9 - Convex part, 18 - Mask, 19 Edge part. Figure 10 Figure 13
Claims (1)
基板にエッチング処理を施し、次いでマスクを除去し、
この状態で再びエッチング処理を施すことにより、第１
回目のエッチング処理時にマスク近傍に形成されたエッ
ジ部を除去して緩やかに表面の高さを変化させた凸部領
域を形成し、次いで前記シリコン基板の前記凸部領域以
外の部分をマスクで覆い、フッ化水素を主成分とする水
溶液中に配置してマスクされていない部分を陽極化成処
理し、その結果得られた多孔質膜を絶縁化することを特
徴とする凸部に多孔質酸化シリコン層を有するシリコン
基板の製造方法。A part of the silicon substrate surface is covered with a mask, this silicon substrate is subjected to an etching process, and then the mask is removed.
By performing the etching process again in this state, the first
The edge portion formed near the mask during the second etching process is removed to form a convex region with a gently changing surface height, and then a portion of the silicon substrate other than the convex region is covered with a mask. , a porous silicon oxide film is placed in an aqueous solution containing hydrogen fluoride as a main component, the unmasked portion is anodized, and the resulting porous film is insulated. A method of manufacturing a silicon substrate having layers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22360390A JPH04105952A (en) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | Manufacture of silicon substrate having porous silicon oxide layer on protrusion part |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP22360390A JPH04105952A (en) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | Manufacture of silicon substrate having porous silicon oxide layer on protrusion part |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04105952A true JPH04105952A (en) | 1992-04-07 |
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ID=16800775
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| JP22360390A Pending JPH04105952A (en) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | Manufacture of silicon substrate having porous silicon oxide layer on protrusion part |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04105952A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013208738A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Toshiba Hokuto Electronics Corp | Thermal print head |
| JP2021130212A (en) * | 2020-02-18 | 2021-09-09 | ローム株式会社 | Manufacturing method for thermal print head, thermal print head and thermal printer |
-
1990
- 1990-08-24 JP JP22360390A patent/JPH04105952A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2021130212A (en) * | 2020-02-18 | 2021-09-09 | ローム株式会社 | Manufacturing method for thermal print head, thermal print head and thermal printer |
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