JPH0596731A - Base board for recording head and fabrication of recording head - Google Patents

Base board for recording head and fabrication of recording head

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JPH0596731A
JPH0596731A JP11522291A JP11522291A JPH0596731A JP H0596731 A JPH0596731 A JP H0596731A JP 11522291 A JP11522291 A JP 11522291A JP 11522291 A JP11522291 A JP 11522291A JP H0596731 A JPH0596731 A JP H0596731A
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JP
Japan
Prior art keywords
recording head
manufacturing
insulating film
substrate
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP11522291A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Naruse
泰弘 成瀬
Yukihiro Hayakawa
幸宏 早川
Seiji Kamei
誠司 亀井
Katsura Fujita
桂 藤田
Shigeyuki Matsumoto
繁幸 松本
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to EP92303449A priority patent/EP0518467B1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14088Structure of heating means
    • B41J2/14112Resistive element
    • B41J2/14129Layer structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/13Heads having an integrated circuit

Abstract

PURPOSE:To provide a highly reliable base board for recording head and the recording head at high yield. CONSTITUTION:In the fabrication of a base board for recording head in which a heating part 110, an NPN transistor 120 for driving the heating part 110, and a wiring electrode 104 for connecting the NPN transistor 120 and the heating part 110 are formed on a P-type silicon substrate 1 through photolithography, a protective film 105 is deposited on the wiring electrode 104 while switching the temperature of the base board from low level to high level.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気熱変換素子と記録
用機能素子を基板上に形成した記録ヘッド用基体の製造
方法、およびこの記録ヘッド用基体を採用した記録ヘッ
ドの製造方法に関し、特に、複写機、ファクシミリ、ワ
ードプロセッサ、ホストコンピュータの出力用プリン
タ、ビデオ出力プリンタ等に用いられるインクジェット
記録装置に採用される記録ヘッド用基体および記録ヘッ
ドの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a recording head substrate having an electrothermal converting element and a recording functional element formed on a substrate, and a method of manufacturing a recording head using the recording head substrate. In particular, the present invention relates to a recording head substrate used for an inkjet recording apparatus used in a copying machine, a facsimile, a word processor, an output printer of a host computer, a video output printer, and the like, and a method of manufacturing the recording head.

【0002】[0002]

【背景技術の説明】従来、記録ヘッドの構成は電気熱変
換素子アレイを単結晶シリコン基板上に形成し、この電
気熱変換素子の駆動回路としてシリコン基板外部にトラ
ンジスタアレイ等の電気熱変換素子駆動用機能素子を配
置し、電気熱変換素子とトランジスタアレイ間の接続を
フレキシブルケーブルやワイヤードボンディング等によ
って行う構成としていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a recording head has a structure in which an electrothermal conversion element array is formed on a single crystal silicon substrate, and a driving circuit for this electrothermal conversion element drives an electrothermal conversion element such as a transistor array outside the silicon substrate. A functional element for use is arranged, and a connection between the electrothermal conversion element and the transistor array is made by a flexible cable or wired bonding.

【0003】上述したヘッド構成に対して考慮される構
造の簡易化、あるいは製造工程で生ずる不良の低減化、
さらには各素子の特性の均一化および再現性の向上を目
的として、特開昭57ー72867号公報において提案
されているような電気熱変換素子と機能素子を同一基板
上に設けた記録ヘッドを有するインクジェット記録装置
が知られている。
Simplification of the structure considered for the above-mentioned head configuration, or reduction of defects occurring in the manufacturing process,
Furthermore, for the purpose of making the characteristics of each element uniform and improving the reproducibility, a recording head provided with an electrothermal conversion element and a functional element as proposed in JP-A-57-72867 is provided on the same substrate. Ink jet recording apparatuses having the same are known.

【0004】図15は上述した構成による記録ヘッド用
基体の一部分を示す断面図である。901は単結晶シリ
コンからなる半導体基板である。902はN型半導体の
エピタキシャル領域、903は高不純物濃度のN型半導
体のオーミックコンタクト領域、904はP型半導体の
ベース領域、905は高不純物濃度N型半導体のエミッ
タ領域であり、これらでバイポーラトランジスタ920
を形成している。906は蓄熱層および層間絶縁層とし
ての酸化シリコン層、907は発熱抵抗層、908はア
ルミニウム(Al)の配線電極、909は保護層として
の酸化シリコン層、911はAlのコレクタ・ベース共
通電極、912は保護膜としてのTa層であり、以上で
記録ヘッド用の基体930を形成している。ここでは9
40が発熱部となる。この基体930上に天板、液路が
形成されて記録ヘッドを構成する。
FIG. 15 is a sectional view showing a part of the recording head substrate having the above-mentioned structure. A semiconductor substrate 901 is made of single crystal silicon. 902 is an N-type semiconductor epitaxial region, 903 is a high-impurity concentration N-type semiconductor ohmic contact region, 904 is a P-type semiconductor base region, and 905 is a high-impurity concentration N-type semiconductor emitter region. 920
Is formed. 906 is a silicon oxide layer as a heat storage layer and an interlayer insulating layer, 907 is a heating resistance layer, 908 is an aluminum (Al) wiring electrode, 909 is a silicon oxide layer as a protective layer, and 911 is an Al collector / base common electrode. Reference numeral 912 is a Ta layer as a protective film, which forms the base 930 for the recording head. 9 here
40 is a heat generating part. A top plate and a liquid path are formed on the base 930 to form a recording head.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した様
な構造が優れているとはいえ、近年記録装置に対して強
く要求される高速駆動化、省エネルギー化、高集積化、
低コスト化、高信頼性を満足するためには未だ改善の余
地がある。
Although the structure as described above is excellent, high-speed driving, energy saving, and high integration, which are strongly demanded for recording devices in recent years,
There is still room for improvement in order to satisfy cost reduction and high reliability.

【0006】まず第1に、高信頼性を有する記録ヘッド
を低価格で提供しなければならない。そのためには、記
録ヘッドを歩留り良く製造する必要があった。
First of all, a recording head having high reliability must be provided at a low price. For that purpose, it is necessary to manufacture the recording head with high yield.

【0007】即ち、従来層間膜906、保護膜909等
は、常圧CVD、PCVD等で300〜450℃でPS
G,BPSG,SiO,SiO2 ,SiON,SiN等
で形成していた。この温度では、Al等の配線や電極等
は、例えば、図11に示す如く、CVD法による膜堆積
(成長)時にヒロックと呼ばれるAl等の丘状の隆起
(高さ、直径とも2μm程度のものが多い)が生じ、成
長し、このヒロック204の凹凸により例えばエミッタ
電極201と配線電極202間やこれらの配線とTaの
保護膜(例えば図15に示す保護膜912参照)が短絡
し、動作不良が起こり歩留りが低下することがある。
That is, the conventional interlayer film 906, the protective film 909, and the like are PS at 300 to 450 ° C. by atmospheric pressure CVD, PCVD, or the like.
It is formed of G, BPSG, SiO, SiO 2 , SiON, SiN or the like. At this temperature, for example, as shown in FIG. 11, the wiring or electrode of Al or the like has a hill-like ridge (having a height and diameter of about 2 μm) called hillock during film deposition (growth) by the CVD method. Is generated and grows, and the unevenness of the hillock 204 causes a short circuit between the emitter electrode 201 and the wiring electrode 202 or between the wiring and the protective film of Ta (see the protective film 912 shown in FIG. 15, for example), resulting in malfunction. May occur and the yield may decrease.

【0008】そこで、本発明者は、CVD法による膜堆
積時におけるヒロックの成長を抑制することで基体の歩
留りが向上すると確信した。
Therefore, the present inventor has convinced that the yield of the substrate is improved by suppressing the growth of hillocks during the film deposition by the CVD method.

【0009】本発明の目的は上述した技術的課題を解決
し、信頼性の高い記録ヘッド用基体および記録ヘッドの
製造方法を低価格で歩留り良く提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problems and to provide a highly reliable recording head substrate and a recording head manufacturing method at a low cost with a good yield.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の記録ヘッド用基
体の製造方法は、フォトリソグラフィにより、複数の電
気熱変換素子と、該各電気熱変換素子をそれぞれ駆動す
る駆動用機能素子と、該各駆動用機能素子と前記各電気
熱変換素子とをそれぞれ接続する複数の配線電極と、該
配線電極上に設けられる絶縁膜と、を基板に形成する記
録ヘッド用基体の製造方法において、基体温度を低温か
ら高温に変えて前記配線電極上に前記絶縁膜の材料を堆
積することにより前記絶縁膜を形成することを特徴とす
るものである。
A method of manufacturing a recording head substrate according to the present invention comprises a plurality of electrothermal conversion elements, a drive functional element for driving each of the electrothermal conversion elements, and a plurality of electrothermal conversion elements by photolithography. In a method of manufacturing a recording head substrate, wherein a plurality of wiring electrodes respectively connecting the driving functional elements and the electrothermal conversion elements and an insulating film provided on the wiring electrodes are formed on a substrate, Is changed from low temperature to high temperature, and the insulating film is formed by depositing the material of the insulating film on the wiring electrode.

【0011】また、本発明の記録ヘッド用基体の製造方
法は、複数の電気熱変換素子と、該各電気熱変換素子を
それぞれ駆動する為の駆動用機能素子とを有する記録ヘ
ッド用基体の製造方法において、P型半導体基板上にエ
ピタキシャル成長によりP型半導体層を形成し、該P型
半導体を利用して前記駆動用機能素子を形成することを
特徴とするものである。
Further, the method of manufacturing a recording head substrate of the present invention is a method of manufacturing a recording head substrate having a plurality of electrothermal converting elements and a driving functional element for driving each of the electrothermal converting elements. In the method, a P-type semiconductor layer is formed on the P-type semiconductor substrate by epitaxial growth, and the driving functional element is formed using the P-type semiconductor.

【0012】さらに、本発明の記録ヘッドの製造方法
は、複数の電気熱変換素子と、該各電気熱変換素子をそ
れぞれ駆動する駆動用機能素子と、該各駆動用機能素子
と前記各電気熱変換素子とをそれぞれ接続する複数の配
線電極と、該配線電極上に設けられる絶縁膜と、を基板
に形成して記録ヘッド用基体を作成する基体作成工程
と、インクを吐出する複数の吐出口を有する吐出部を前
記記録ヘッド用基体上に作成するインク吐出部作成工程
と、を含む記録ヘッドの製造方法において、前記記録ヘ
ッド用基体の製造工程が、基体温度を低温から高温に変
えて前記配線電極上に前記絶縁膜の材料を堆積すること
により前記絶縁膜を形成する堆積工程とを含むことを特
徴とするものである。
Further, according to the method of manufacturing a recording head of the present invention, a plurality of electrothermal conversion elements, a drive functional element for driving each electrothermal conversion element, each drive functional element and each electrothermal element. A substrate forming step of forming a recording head substrate by forming a plurality of wiring electrodes respectively connecting the conversion elements and an insulating film provided on the wiring electrodes on a substrate, and a plurality of ejection ports for ejecting ink In the method for manufacturing a recording head, the method for manufacturing the recording head substrate includes a step of forming an ink discharging unit having the following on the substrate for the recording head, the manufacturing process of the recording head substrate changing the substrate temperature from a low temperature to a high temperature. And a deposition step of forming the insulating film by depositing the material of the insulating film on the wiring electrode.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明について詳
細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるこ
とはなく、本発明の目的が達成され得るものであればよ
い。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following examples, and any object can be achieved as long as the object of the present invention can be achieved.

【0014】図1は、本発明により製造される記録ヘッ
ド用基体の模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a recording head substrate manufactured according to the present invention.

【0015】記録ヘッド用基体としての基体100は、
電気熱変換素子である発熱部110と駆動用機能素子で
あるバイポーラ型のNPNトランジスタ120とをP型
シリコン基板1上に形成したものである。
The substrate 100 as a recording head substrate is
A heat generating portion 110 which is an electrothermal converting element and a bipolar NPN transistor 120 which is a driving functional element are formed on a P type silicon substrate 1.

【0016】図1において、1はP型シリコン基板、2
は機能素子を構成するためのN型コレクタ埋込領域、3
は機能素子分離のためのP型アイソレーション埋込領
域、4はN型エピタキシャル領域、5は機能素子を構成
するためのP型ベース領域、6は素子分離のためのP型
アイソレーション埋込領域、7は機能素子を構成するた
めのN型コレクタ埋込領域、8は素子を構成するための
高濃度P型ベース領域、9は素子分離のための高濃度P
型アイソレーション領域、10は素子を構成するための
N型エミッタ領域、11は素子を構成するための高濃度
N型コレクタ領域、12はコレクタ・ベース共通電極、
13はエミッタ電極、14はアイソレーション電極であ
る。ここに、NPNトランジスタ120が形成されてお
り、2,4,7,11のコレクタ領域がエミッタ領域1
0とベース領域5,8とを完全に包囲するように形成さ
れている。また、素子分離領域として、P型アイソレー
ション埋込領域、P型アイソレーション領域7、高濃度
P型アイソレーション領域により各セルが包囲され電気
的に分離されている。
In FIG. 1, 1 is a P-type silicon substrate, 2
Is an N-type collector buried region for forming a functional element, 3
Is a P-type isolation buried region for functional device isolation, 4 is an N-type epitaxial region, 5 is a P-type base region for forming a functional device, and 6 is a P-type isolation buried region for device isolation. , 7 is an N type collector buried region for forming a functional element, 8 is a high concentration P type base region for forming an element, and 9 is a high concentration P type for element isolation.
Type isolation region, 10 is an N-type emitter region for forming an element, 11 is a high-concentration N-type collector region for forming an element, 12 is a collector / base common electrode,
Reference numeral 13 is an emitter electrode, and 14 is an isolation electrode. The NPN transistor 120 is formed here, and the collector regions of 2, 4, 7, and 11 are the emitter regions 1.
0 and the base regions 5 and 8 are completely surrounded. Each cell is surrounded and electrically isolated by a P-type isolation buried region, a P-type isolation region 7, and a high-concentration P-type isolation region as element isolation regions.

【0017】ここで、NPNトランジスタ120は、N
型コレクタ埋込領域2およびN型コレクタ埋込領域2を
介してP型シリコン基板1上に形成された2つの高濃度
N型コレクタ領域11と、N型コレクタ埋込領域2およ
びP型ベース領域5を介して高濃度N型コレクタ領域1
1の内側に形成された2つの高濃度P型ベース領域8
と、N型コレクタ埋込領域2およびP型ベース領域5を
介して高濃度P型ベース領域8に挟まれて形成された高
濃度N型エミッタ領域10とによりNPNトランジスタ
の構造を有するが、高濃度N型コレクタ領域11と高濃
度P型ベース領域8とがコレクタ・ベース共通電極12
により接続されることによりダイオードとして動作す
る。また、NPNトランジスタ120に隣接して、素子
分離領域としてのP型アイソレーション埋込領域3,P
型アイソレーション領域6および高濃度P型アイソレー
ション領域9が順次形成されている。また、発熱抵抗層
103が、N型エピタキシャル領域4,蓄熱層101お
よび該蓄熱層101と一体的に設けられた層間膜102
を介してP型シリコン基板1上に形成されており、発熱
抵抗層103上に形成された配線電極104が切断され
て接続端面である2個のエッジ部1041 をそれぞれ形
成することにより、発熱部110が構成されている。
Here, the NPN transistor 120 is
Two high-concentration N-type collector regions 11 formed on the P-type silicon substrate 1 via the N-type collector buried region 2 and the N-type collector buried region 2, and the N-type collector buried region 2 and the P-type base region High-concentration N-type collector region 1 through 5
Two high-concentration P-type base regions 8 formed inside 1
And a high-concentration N-type emitter region 10 formed by being sandwiched between the high-concentration P-type base region 8 and the N-type collector buried region 2 and the P-type base region 5, the structure of the NPN transistor is The high concentration N type collector region 11 and the high concentration P type base region 8 are collector / base common electrodes 12
It operates as a diode by being connected by. Further, adjacent to the NPN transistor 120, the P-type isolation buried regions 3 and P as element isolation regions are provided.
The type isolation region 6 and the high-concentration P type isolation region 9 are sequentially formed. Further, the heating resistance layer 103 includes the N-type epitaxial region 4, the heat storage layer 101, and the interlayer film 102 integrally provided with the heat storage layer 101.
Heat is generated by cutting the wiring electrode 104 formed on the P-type silicon substrate 1 through the vias and formed on the heating resistance layer 103 to form two edge portions 104 1 that are connection end faces. The part 110 is configured.

【0018】前記記録ヘッド用の基体100は全面が熱
酸化膜等で形成される蓄熱層101で覆われており、機
能素子から各電極12,13,14がAl等で形成され
ている。
The entire surface of the substrate 100 for the recording head is covered with a heat storage layer 101 formed of a thermal oxide film or the like, and the electrodes 12, 13 and 14 of the functional element are formed of Al or the like.

【0019】本実施例の基体100は、上述した駆動部
(機能素子)を有する記録ヘッド用のP型シリコン基板
1上に、コレクタ・ベース共通電極12、エミッタ電極
13およびアイソレーション電極14が形成された蓄熱
層101で覆ったもので、その上層には熱酸化法、常圧
CVD法、PCVD法、スパッタリング法等による酸化
シリコン膜等からなる層間膜102が形成されている。
各電極12,13,14を形成するAl等は傾いた側面
を有するため、層間膜102のステップカバレージ性が
非常に優れているので、層間膜102を従来に比較して
蓄熱効果を失わない範囲で薄く形成することができる。
層間膜102を部分的に開孔して、コレクタ・ベース共
通電極12、エミッタ電極13およびアイソレーション
電極14と電気的に接続し、かつ層間膜102上で電気
的な配線を形成するためのAl等の配線電極104が設
置される。すなわち、層間膜102を部分的に開孔した
後に、スパッタリング法によるHfB2 等の発熱抵抗層
103と、蒸着法あるいはスパッタリング法によるAl
等の配線電極104で構成された電気熱変換素子が設け
られている。ここで、発熱抵抗層103を構成する材料
としては、Ta,ZrB2 ,Ti−W,Ni−Cr,T
a−Al,Ta−Si,Ta−Mo,Ta−W,Ta−
Cu,Ta−Ni,Ta−Ni−Al,Ta−Mo−A
l,Ta−Mo−Ni,Ta−W−Ni,Ta−Si−
Al,Ta−W−Al−Ni等がある。
In the substrate 100 of this embodiment, a collector / base common electrode 12, an emitter electrode 13 and an isolation electrode 14 are formed on a P-type silicon substrate 1 for a recording head having the above-mentioned drive section (functional element). An interlayer film 102 made of a silicon oxide film or the like formed by a thermal oxidation method, an atmospheric pressure CVD method, a PCVD method, a sputtering method or the like is formed on the upper surface of the heat storage layer 101.
Since Al or the like forming each of the electrodes 12, 13, and 14 has inclined side surfaces, the step coverage of the interlayer film 102 is very excellent, so that the interlayer film 102 does not lose the heat storage effect as compared with the conventional one. It can be made thin.
Al for partially opening the interlayer film 102 to electrically connect the collector / base common electrode 12, the emitter electrode 13 and the isolation electrode 14 and to form an electrical wiring on the interlayer film 102. The wiring electrodes 104, etc. are installed. That is, after partially opening the interlayer film 102, a heating resistance layer 103 such as HfB 2 by a sputtering method and an Al by a vapor deposition method or a sputtering method.
An electrothermal conversion element including the wiring electrodes 104 is provided. Here, as a material forming the heat generating resistance layer 103, Ta, ZrB 2 , Ti-W, Ni-Cr, T is used.
a-Al, Ta-Si, Ta-Mo, Ta-W, Ta-
Cu, Ta-Ni, Ta-Ni-Al, Ta-Mo-A
1, Ta-Mo-Ni, Ta-W-Ni, Ta-Si-
Al, Ta-W-Al-Ni and the like.

【0020】更に、層間膜102、保護膜105等をP
CVD法によりSiO,SiON,SiN等で形成する
際、膜成長初期において、膜の下層を150〜250℃
の低温で成長させた後、その上に250〜450℃でさ
らに膜の上層を成長させる方法を用いた。即ち低温で成
長させた層にヒロックの成長を抑制する作用があるた
め、従来、例えば250〜450℃で一度に膜成長させ
た場合に較べ、上述したヒロックによる配線短絡(図1
6参照)が低減でき、製品の歩留りを著しく改善するこ
とができた。
Further, the interlayer film 102, the protective film 105, etc. are formed by P
When forming SiO, SiON, SiN or the like by the CVD method, the lower layer of the film is 150 to 250 ° C. at the initial stage of film growth.
After growing the film at a low temperature, the upper layer of the film is further grown at 250 to 450 ° C. That is, since the layer grown at a low temperature has an action of suppressing the growth of hillocks, the wiring short circuit due to the hillocks described above (see FIG.
6) can be reduced and the product yield can be remarkably improved.

【0021】次に、上述した構成による機能素子(駆動
部)の基本動作について説明する。図2は図1に示した
基体100の駆動方法を説明するための模式図である。
Next, the basic operation of the functional element (driving section) having the above-mentioned structure will be described. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a method of driving the base 100 shown in FIG.

【0022】本実施例では、図1および図2に示すよう
に、コレクタ・ベース共通電極12がダイオードのアノ
ード電極に対応し、エミッタ電極13がダイオードのカ
ソード電極に対応している。すなわち、コレクタ・ベー
ス共通電極12に正電位のバイアス(VH1)を印加する
ことにより、セル(SH1,SH2)内のNPNトラン
ジスタがターンオンし、バイアス電流がコレクタ電流お
よびベース電流として、エミッタ電極13より流出す
る。また、ベースとコレクタとを短絡した構成にした結
果、電気熱変換素子(RH1,RH2)の熱の立上がり
および立下がり特性が良好となり膜沸騰現象の生起、そ
れに伴う気泡の成長収縮の制御性がよくなり安定したイ
ンクの吐出を行うことができた。これは、熱エネルギー
を利用するインクジェット記録ヘッドではトランジスタ
の特性と膜沸騰の特性との結び付きが深く、トランジス
タにおける少数キャリアの蓄積が少ないためスイッチン
グ特性が速く立上がり特性がよくなることが予想以上に
大きく影響しているものと考えられる。また、比較的寄
生効果が少なく、素子間のバラツキがなく、安定した駆
動電流が得られるものでもある。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the collector / base common electrode 12 corresponds to the anode electrode of the diode, and the emitter electrode 13 corresponds to the cathode electrode of the diode. That is, by applying a positive potential bias (V H1 ) to the collector / base common electrode 12, the NPN transistors in the cells (SH1, SH2) are turned on, and the bias current serves as the collector current and the base current, and the emitter electrode 13 More outflow. Further, as a result of short-circuiting the base and the collector, the heat rise and fall characteristics of the electrothermal conversion elements (RH1, RH2) are improved and the film boiling phenomenon occurs, and the controllability of the growth and contraction of bubbles accompanying it is improved. It was improved and stable ink ejection was possible. This is because the inkjet recording head that uses thermal energy has a deep connection between the characteristics of the transistor and the characteristics of film boiling, and because the minority carrier accumulation in the transistor is small, the switching characteristics are faster and the startup characteristics are better than expected. It is thought that it is doing. Further, the parasitic effect is relatively small, there is no variation between elements, and a stable drive current can be obtained.

【0023】本実施例においては、さらに、アイソレー
ション電極14を接地することにより、隣接する他のセ
ルへの電荷の流入を防ぐことができ、他の素子の誤動作
という問題を防ぐことができる構成となっている。
In the present embodiment, further, by grounding the isolation electrode 14, it is possible to prevent charges from flowing into other adjacent cells, and to prevent the problem of malfunction of other elements. Has become.

【0024】このような半導体装置においては、N型コ
レクタ埋込領域2の濃度を1×1018cmー3以上とする
こと、P型ベース領域5の濃度を5×1014〜5×10
17cmー3とすること、さらには、高濃度ベース領域8と
電極との接合面の面積をなるべく小さくすることが望ま
しい。このようにすれば、NPNトランジスタからP型
シリコン基板1およびアイソレーション領域を経てグラ
ンドにおちる漏れ電流の発生を防止することができる。
In such a semiconductor device, the N-type collector buried region 2 has a concentration of 1 × 10 18 cm −3 or more, and the P-type base region 5 has a concentration of 5 × 10 14 to 5 × 10 5.
It is desirable to set it to 17 cm −3, and further to make the area of the bonding surface between the high concentration base region 8 and the electrode as small as possible. By doing so, it is possible to prevent the generation of leakage current from the NPN transistor to the ground via the P-type silicon substrate 1 and the isolation region.

【0025】上記基体の駆動方法についてさらに詳述す
る。
The method of driving the above substrate will be described in more detail.

【0026】図2には、2つの半導体機能素子(セル)
が示されているだけであるが、実際には、このような機
能素子がたとえば128個の電気熱変換素子に対応して
同数等間隔に配置され、ブロック駆動が可能なように電
気的にマトリクス接続されている。ここでは、説明の簡
単のため、同一グループに2つのセグメントとしての電
気熱変換素子RH1,RH2の駆動について説明する。
FIG. 2 shows two semiconductor functional elements (cells).
However, in practice, such functional elements are arranged at equal intervals corresponding to, for example, 128 electrothermal conversion elements, and are electrically matrixed so as to enable block driving. It is connected. Here, for simplicity of description, driving of the electrothermal conversion elements RH1 and RH2 as two segments in the same group will be described.

【0027】電気熱変換素子RH1を駆動するために
は、まずスイッチング信号G1によりグループの選択が
なされるとともに、スイッチング信号S1により電気熱
変換素子RH1が選択される。すると、トランジスタ構
成のダイオードセルSH1は正バイアスされ電流が供給
されて電気熱変換素子RH1は発熱する。この熱エネル
ギーが液体に状態変化を生起させて、気泡を発生させ吐
出口より液体を吐出する。
In order to drive the electrothermal converting element RH1, the group is first selected by the switching signal G1 and the electrothermal converting element RH1 is selected by the switching signal S1. Then, the diode cell SH1 having the transistor configuration is positively biased and a current is supplied, and the electrothermal conversion element RH1 generates heat. This thermal energy causes the liquid to change its state to generate bubbles and eject the liquid from the ejection port.

【0028】同様に、電気熱変換素子RH2を駆動する
場合にも、スイッチング信号G1およびスイッチング信
号S2により電気熱変換素子RH2を選択して、ダイオ
ードセルSH2を駆動し電気熱変換体に電流を供給す
る。
Similarly, when driving the electrothermal conversion element RH2, the electrothermal conversion element RH2 is selected by the switching signal G1 and the switching signal S2 to drive the diode cell SH2 to supply a current to the electrothermal conversion body. To do.

【0029】このとき、P型シリコン基板1はアイソレ
ーション領域3,6,9を介して接地されている。この
ように各半導体素子(セル)のアイソレーション領域
3,6,9が設置されることにより各半導体素子間の電
気的な干渉による誤動作を防止している。
At this time, the P-type silicon substrate 1 is grounded through the isolation regions 3, 6, 9. By thus providing the isolation regions 3, 6, 9 of each semiconductor element (cell), malfunction due to electrical interference between the semiconductor elements is prevented.

【0030】こうして構成された基体100は、図3に
示すように、複数の吐出口500に連通する液路505
を形成するための感光性樹脂などからなる液路壁部材5
01と、インク供給口503を有する天板502とが取
り付けられて、インクジェット記録方式の記録ヘッド5
10とすることができる。この場合、インク供給口50
3から注入されるインクが内部の共通液室504へ蓄え
られて各液路505へ供給され、その状態で基体100
の発熱部110を駆動することで、吐出口500からイ
ンクの吐出がなされる。
As shown in FIG. 3, the substrate 100 thus constructed has a liquid passage 505 communicating with a plurality of ejection ports 500.
Liquid path wall member 5 made of a photosensitive resin or the like for forming
01 and the top plate 502 having the ink supply port 503 are attached to the recording head 5 of the inkjet recording system.
It can be 10. In this case, the ink supply port 50
3 is stored in the internal common liquid chamber 504 and supplied to each liquid passage 505, and in that state, the substrate 100
Ink is ejected from the ejection port 500 by driving the heat generating part 110 of FIG.

【0031】次に、本実施例に係る記録ヘッド510の
製造工程について説明する。
Next, the manufacturing process of the recording head 510 according to this embodiment will be described.

【0032】(1)P型シリコン基板1(不純物濃度1
×1012〜1×1016cmー3程度)の表面に、8000
Å程度のシリコン酸化膜を形成した後、各セルのN型コ
レクタ埋込領域2を形成する部分のシリコン酸化膜をフ
ォトリソグラフィー工程で除去した。シリコン酸化膜を
形成した後、N型の不純物(たとえば、P,Asなど)
をイオン注入し、熱拡散により不純物濃度1×1018
ー3以上のN型コレクタ埋込領域2を厚さ2〜6μmほ
ど形成し、シート抵抗が80Ω/□以下の低抵抗となる
ようにした。続いて、P型アイソレーション埋込領域3
を形成する領域のシリコン酸化膜を除去し、1000Å
程度のシリコン酸化膜を形成した後、P型不純物(たと
えば、Bなど)をイオン注入し、熱拡散により不純物濃
度1×1015〜1×1017cmー3以上のP型アイソレー
ション埋込領域3を形成した(以上図4)。
(1) P-type silicon substrate 1 (impurity concentration 1
8000 on the surface of (× 10 12 to 1 × 10 16 cm −3 )
After the silicon oxide film having a thickness of about Å was formed, the silicon oxide film in the portion forming the N-type collector buried region 2 of each cell was removed by a photolithography process. After forming the silicon oxide film, N-type impurities (for example, P, As, etc.)
By ion implantation and thermal diffusion to obtain an impurity concentration of 1 × 10 18 c
The N-type collector buried region 2 of m -3 or more was formed to a thickness of 2 to 6 μm so that the sheet resistance was as low as 80 Ω / □ or less. Subsequently, the P-type isolation buried region 3
Remove the silicon oxide film in the area where
After a silicon oxide film is formed to a certain extent, P-type impurities (for example, B) are ion-implanted and thermally diffused to form a P-type isolation buried region having an impurity concentration of 1 × 10 15 to 1 × 10 17 cm −3 or more. 3 was formed (above FIG. 4).

【0033】(2)全面のシリコン酸化膜を除去した
後、N型エピタキシャル領域4(不純物濃度1×1013
〜1×1015cmー3程度)を厚さ5〜20μm程度エピ
タキシャル成長させた(以上図5)。
(2) After removing the silicon oxide film on the entire surface, the N type epitaxial region 4 (impurity concentration 1 × 10 13
˜1 × 10 15 cm −3 ) was epitaxially grown to a thickness of 5 to 20 μm (above FIG. 5).

【0034】(3)次に、N型エピタキシャル領域4の
表面に1000Å程度のシリコン酸化膜を形成し、レジ
ストを塗布し、パターニングを行い、低濃度P型ベース
領域5を形成する部分にのみP型不純物をイオン注入し
た。レジスト除去後、熱拡散によって低濃度P型ベース
領域5(不純物濃度1×1014〜1×1017cmー3
度)を厚さ5〜10μmほど形成した。
(3) Next, a silicon oxide film of about 1000 Å is formed on the surface of the N type epitaxial region 4, a resist is applied, and patterning is performed so that P is formed only in the portion where the low concentration P type base region 5 is formed. Type impurities were ion-implanted. After removing the resist, a low concentration P-type base region 5 (impurity concentration of about 1 × 10 14 to 1 × 10 17 cm −3 ) was formed to a thickness of about 5 to 10 μm by thermal diffusion.

【0035】P型ベース領域5は、(1)の工程の後、
酸化膜を除去し、その後5×1014〜5×1017程度の
低濃度P型エピタキシャル層を3〜10μmほど成長さ
せることでも形成できる。
After the step (1), the P-type base region 5 is formed.
It can also be formed by removing the oxide film and then growing a low concentration P-type epitaxial layer of about 5 × 10 14 to 5 × 10 17 to about 3 to 10 μm.

【0036】その後、再びシリコン酸化膜を全面除去
し、さらに8000Å程度のシリコン酸化膜を形成した
後、P型アイソレーション領域6を形成すべき領域のシ
リコン酸化膜を除去し、BSG膜を全面にCVD法を用
いて堆積し、さらに、熱拡散によって、P型アイソレー
ション埋込領域3に届くように、P型アイソレーション
領域6(不純物濃度1×1018〜1×1020cmー3
度)を厚さ10μm程度形成した。ここでは、BBr3
を拡散源として用いてP型アイソレーション領域6を形
成することも可能である(以上図6)。
After that, the entire surface of the silicon oxide film is removed again, and a silicon oxide film of about 8000 Å is formed. Then, the silicon oxide film in the region where the P-type isolation region 6 is to be formed is removed, and the BSG film is entirely covered. The P-type isolation region 6 (impurity concentration of about 1 × 10 18 to 1 × 10 20 cm −3 ) is deposited by the CVD method and further reaches the P-type isolation embedded region 3 by thermal diffusion. To a thickness of about 10 μm. Here, BBr 3
It is also possible to form the P-type isolation region 6 by using as a diffusion source (above FIG. 6).

【0037】また前述した如く、P型エピタキシャル層
を用いると、上記P型アイソレーション埋込領域3及び
P型アイソレーション領域6が不要な構造も可能であ
り、P型アイソレーション埋込領域3及びP型アイソレ
ーション領域6、低濃度ベース領域5を形成するための
フォトリソ工程及び高温の不純物拡散工程を削除するこ
ともできる。
As described above, when the P-type epitaxial layer is used, a structure in which the P-type isolation buried region 3 and the P-type isolation region 6 are unnecessary is possible. The photolithography process for forming the P-type isolation region 6 and the low-concentration base region 5 and the high temperature impurity diffusion process can be omitted.

【0038】(4)BSG膜を除去した後、8000Å
程度のシリコン酸化膜を形成し、さらに、N型コレクタ
領域7を形成する部分のみシリコン酸化膜を除去した
後、N型の固相拡散およびリンイオンを注入しあるいは
熱拡散によって、コレクタ埋込領域5に届きかつシート
抵抗が10Ω/□以下の低抵抗となるようにN型コレク
タ領域7(不純物濃度1×1018〜1×1020cmー3
度)を形成した。このとき、N型コレクタ領域7の厚さ
は約10μmとした。続いて、12500Å程度のシリ
コン酸化膜を形成し、蓄熱層101(図8参照)を形成
した後、セル領域のシリコン酸化膜を選択的に除去し
た。
(4) After removing the BSG film, 8000Å
After forming a silicon oxide film of a certain degree and further removing the silicon oxide film only in the portion forming the N-type collector region 7, the N-type solid phase diffusion and phosphorus ion implantation or thermal diffusion are performed to form a collector buried region 5 And an N-type collector region 7 (impurity concentration of about 1 × 10 18 to 1 × 10 20 cm −3 ) was formed so that the sheet resistance reaches a low level and the sheet resistance is 10 Ω / □ or less. At this time, the thickness of the N-type collector region 7 was set to about 10 μm. Subsequently, a silicon oxide film having a thickness of about 12,500 Å was formed to form the heat storage layer 101 (see FIG. 8), and then the silicon oxide film in the cell region was selectively removed.

【0039】蓄熱層101の形成は、N型コレクタ領域
7を形成した後、1000〜3000Åのシリコン熱酸
化膜を形成し、更に、CVD法、PCVD法、スパッタ
リング法等でBPSG(ボロンとリンを含んだシリケー
トガラス),PSG(リンを含んだシリケートガラ
ス),SiO2 ,SiON,SiN等の膜を形成しても
良い。その後、2000Å程度のシリコン酸化膜を形成
した。
The heat storage layer 101 is formed by forming the N-type collector region 7 and then forming a silicon thermal oxide film having a thickness of 1000 to 3000 Å, and further using a CVD method, a PCVD method, a sputtering method or the like to form BPSG (boron and phosphorus). A film of silicate glass containing Si), PSG (silicate glass containing phosphorus), SiO 2 , SiON, SiN, or the like may be formed. Then, a silicon oxide film having a thickness of about 2000 Å was formed.

【0040】レジストパターニングを行い、高濃度ベー
ス領域8および高濃度アイソレーション領域9を形成す
る部分にのみP型不純物の注入を行った。レジストを除
去した後、N型エミッタ領域10および高濃度N型コレ
クタ領域11を形成すべき領域のシリコン酸化膜を除去
し、熱酸化膜を全面に形成し、N型不純物を注入した
後、熱拡散によってN型エミッタ領域10および高濃度
N型コレクタ領域11を同時に形成した。なお、N型エ
ミッタ領域10および高濃度N型コレクタ領域11の厚
さは、それぞれ1.0μm以下、不純物濃度は1×10
18〜1×1020cmー3程度とした(以上図7)。
Resist patterning was performed, and P-type impurities were implanted only in the portions where the high-concentration base region 8 and the high-concentration isolation region 9 were formed. After removing the resist, the silicon oxide film in the region where the N-type emitter region 10 and the high-concentration N-type collector region 11 are to be formed is removed, a thermal oxide film is formed on the entire surface, and N-type impurities are implanted. The N type emitter region 10 and the high concentration N type collector region 11 were simultaneously formed by diffusion. The N-type emitter region 10 and the high-concentration N-type collector region 11 each have a thickness of 1.0 μm or less and an impurity concentration of 1 × 10.
It was set to about 18 to 1 × 10 20 cm −3 (above FIG. 7).

【0041】(5)さらに、一部電極の接続箇所のシリ
コン酸化膜を除去した後、Al等を全面堆積し、一部電
極領域以外のAl等を除去した。(以上図8)。
(5) Further, after removing the silicon oxide film at the connection portion of the partial electrodes, Al or the like was deposited on the entire surface, and Al or the like other than the partial electrode region was removed. (The above is FIG. 8).

【0042】(6)そして、PCVD法により蓄熱層と
しての機能も有する層間膜102となるSiO2 膜を全
面に0.6〜2.0μm程度形成した。その際150〜
250℃の低温で1000〜3000Å程度膜堆積させ
た後に、250〜450℃で残りの膜厚を成長させる。
すると低温で成長した膜が250〜450℃に基体温度
を上昇させる際のヒロックの成長を抑制する作用があ
る。ここで、表1にPCVD法の基体温度とヒロックの
成長および膜質評価に関する検討結果を示す。
(6) Then, a SiO 2 film to be the interlayer film 102 which also functions as a heat storage layer is formed on the entire surface by PCVD to a thickness of about 0.6 to 2.0 μm. At that time 150 ~
After depositing a film of about 1000 to 3000 Å at a low temperature of 250 ° C., the remaining film thickness is grown at 250 to 450 ° C.
Then, the film grown at a low temperature has an action of suppressing the growth of hillocks when the substrate temperature is raised to 250 to 450 ° C. Here, Table 1 shows the examination results regarding the substrate temperature, hillock growth, and film quality evaluation by the PCVD method.

【0043】表1中、基体温度の項目で、200−35
0とあるのは、200℃で膜堆積をした後、350℃で
さらに膜堆積をしたことを示し、他の100ないし45
0の各数値はそれぞれ一定温度で膜堆積をしたことを示
す。数値ヒロック抑制の項目では、ヒロックの成長がか
なり観測されたものは×、若干観測されたものは△、あ
まり観測されなかったものは○とした。また、膜質の項
目では、特に粗であるものは×、やや粗であるものは
△、密なものは○とした。100〜250℃で膜堆積を
行うとヒロックはあまり成長しない。すなわち、数、大
きさ(存在する密度および高さ)とも小さく、成長が抑
制されている。しかし、低温で堆積、形成された膜は、
膜質が比較的「粗」であり、この膜を有する基体および
記録ヘッドの信頼性低下を招くことがある。また、15
0℃を下回る温度では、CVD装置の構成上、温度制御
が困難となる。そこで、200℃で膜厚1500Åまで
堆積した後、350℃で膜厚8500Åまで追加堆積し
たものは、ヒロック成長を抑制し、かつ膜質も良好なも
のが得られた。一方、300℃以上で膜堆積をしたもの
は、膜質は良好なものの、ヒロックがかなり観察され
た。
In Table 1, the item of substrate temperature is 200-35.
“0” means that the film was deposited at 200 ° C. and then at 350 ° C., and the other 100 to 45
Each numerical value of 0 indicates that the film was deposited at a constant temperature. In the item of numerical hillock suppression, x was observed when hillock growth was observed considerably, △ was observed when hillock growth was slightly observed, and ○ was observed when hillock growth was not observed so much. In addition, in terms of film quality, particularly rough ones were marked with X, slightly rough ones with Δ, and dense ones with ○. Hillocks do not grow much when the film is deposited at 100 to 250 ° C. That is, both the number and the size (the existing density and height) are small, and the growth is suppressed. However, the film deposited and formed at low temperature is
The film quality is relatively "rough", which may lead to a decrease in reliability of the substrate and the recording head having this film. Also, 15
At a temperature below 0 ° C., temperature control becomes difficult due to the structure of the CVD device. Therefore, after depositing up to a film thickness of 1500Å at 200 ° C and additionally depositing up to a film thickness of 8500Å at 350 ° C, hillock growth was suppressed and the film quality was good. On the other hand, in the film deposited at 300 ° C. or higher, hillocks were considerably observed although the film quality was good.

【0044】[0044]

【表1】 上記2段階のCVD法に限らず、成長初期の基体温度が
150〜250℃、成長終了時の基体温度が250〜4
50℃となるように、CVD法での炉内温度を3段階以
上に分けること、あるいは連続的に炉内温度を変化させ
て基体温度を変化させることもAl等のヒロック成長の
抑制に有効である。図16に炉内温度を200〜350
℃に連続的に変化させながらCVD法を行った場合の膜
厚の時間変化を示す。図13に示すように、CVD法を
開始してから60分経過した時点で10000Åを越え
る膜厚が得られた。
[Table 1] Not limited to the above two-stage CVD method, the substrate temperature at the initial stage of growth is 150 to 250 ° C., and the substrate temperature at the end of growth is 250 to 4
It is effective to suppress the hillock growth of Al or the like by dividing the furnace temperature in the CVD method into three or more steps so that the temperature becomes 50 ° C., or continuously changing the furnace temperature to change the substrate temperature. is there. FIG. 16 shows the furnace temperature of 200-350.
The time change of the film thickness when the CVD method is performed while continuously changing to ° C is shown. As shown in FIG. 13, a film thickness of more than 10,000 Å was obtained when 60 minutes had passed after starting the CVD method.

【0045】この層間膜102は常圧CVD法によるも
のであってもよい。またSiO2 膜に限らずSiON,
SiO膜またはSiN膜であってもよい。
The interlayer film 102 may be formed by the atmospheric pressure CVD method. Not only the SiO 2 film, but also SiON,
It may be a SiO film or a SiN film.

【0046】次に、電気的接続をとるために、エミッタ
領域およびベース・コレクタ領域の上部にあたる層間膜
102の一部をフォトリソグラフィ法で開口し、スルー
ホールTHを形成した(以上図9)。
Next, in order to establish electrical connection, a part of the interlayer film 102, which is above the emitter region and the base / collector region, was opened by photolithography to form a through hole TH (see FIG. 9 above).

【0047】層間膜102、保護膜105等の絶縁膜の
エッチングの際、NH4 F+CH3COOH+HF等の
混酸エッチング液を用い、レジスト(マスク用フォトレ
ジスト)と絶縁膜界面にエッチング液を侵み込ませるこ
とで、エッチング断面形状をテーパー(法線に対して3
0度以上75度以下が好ましい)をつけたものとするこ
とができる。これは、層間膜上に形成する各膜のステッ
プカバレージ性に優れ、製造プロセスの安定化、歩留り
向上に役立つ。
At the time of etching the insulating film such as the interlayer film 102 and the protective film 105, a mixed acid etching solution such as NH 4 F + CH 3 COOH + HF is used to infiltrate the etching solution at the interface between the resist (mask photoresist) and the insulating film. By doing so, the etching cross-sectional shape is tapered (3 with respect to the normal line).
0 degree or more and 75 degrees or less is preferable). This is excellent in the step coverage of each film formed on the interlayer film, and helps stabilize the manufacturing process and improve the yield.

【0048】(7)次に、発熱抵抗層103としてのH
fB2 を層間膜102上と、電気的接続をとるためにエ
ミッタ領域およびベース・コレクタ領域の上部にあたる
電極13および電極12上とに、スルーホールTHを通
して1000Åほど堆積した。
(7) Next, H as the heating resistance layer 103
About 1000 Å of fB 2 was deposited on the interlayer film 102 and on the electrode 13 and the electrode 12 above the emitter region and the base / collector region for electrical connection through the through hole TH.

【0049】(8)発熱抵抗層103の上に、電気熱変
換素子の一対の配線電極104,104およびダイオー
ドのカソード配線電極104,アノード配線電極109
としてのAl材料からなる層を約5000Å堆積させ、
AlおよびHfB2 (発熱抵抗層103)をパターニン
グし、電気熱変換素子とその他配線とを同時に形成し
た。ここで、Alのパターニングは、前記方法と同様で
ある(以上図10)。
(8) On the heating resistance layer 103, a pair of wiring electrodes 104, 104 of the electrothermal conversion element, a cathode wiring electrode 104 of the diode, and an anode wiring electrode 109.
About 5000 Å of a layer made of Al material as
Al and HfB 2 (heating resistance layer 103) were patterned to form an electrothermal conversion element and other wirings at the same time. Here, the patterning of Al is the same as that of the method described above (FIG. 10 above).

【0050】(9)その後、PCVD法等により、電気
熱変換素子の保護層およびAl配線間の絶縁層としての
SiO2 膜105を約10000Å堆積させた。最初、
比較的低温(150〜250℃)で膜成長を行い、ヒロ
ックの成長を抑制することは、前記と同様である。
(9) After that, the SiO 2 film 105 as a protective layer of the electrothermal conversion element and an insulating layer between the Al wirings was deposited by about 10000Å by the PCVD method or the like. the first,
The film growth is performed at a relatively low temperature (150 to 250 ° C.) to suppress the growth of hillocks, as described above.

【0051】その後、耐キャビテーションのための保護
層106としてTaを電気熱変換体の発熱部上部に20
00Åほど堆積した。
After that, Ta is applied as a protective layer 106 for anti-cavitation to the upper portion of the heat generating portion of the electrothermal converter.
About 00Å was deposited.

【0052】(10)以上のようにして作成された電気
熱変換素子、TaおよびSiO2 膜105を部分的に除
去し、ボンディング用のパッド107を形成した。な
お、保護膜105はSiO2 以外にSiO,SiONま
たはSiOでもよい(以上図11)。
(10) The electrothermal conversion element, Ta and SiO 2 film 105 produced as described above were partially removed to form a pad 107 for bonding. Note that the protective film 105 may be SiO, SiON, or SiO in addition to SiO 2 (FIG. 11 above).

【0053】(11)次に、半導体素子を有する基体
に、インク吐出部500を形成するための液路壁部材お
よび天板502を配設して、それらの内部にインク液路
を形成した記録ヘッドを製造した(以上図12)。 (他の実施例)以上説明した製造工程ではP型アイソレ
ーション埋込領域3を形成しエピタキシャル成長により
N型の領域4を形成し、イオン注入と熱拡散により低濃
度ベース領域5、P型アイソレーション領域6を形成す
るものであった。
(11) Next, a liquid path wall member for forming the ink ejection portion 500 and the top plate 502 are arranged on a substrate having a semiconductor element, and an ink liquid path is formed inside them. A head was manufactured (FIG. 12 above). (Other Embodiments) In the manufacturing process described above, the P-type isolation buried region 3 is formed, the N-type region 4 is formed by epitaxial growth, and the low concentration base region 5 and the P-type isolation are formed by ion implantation and thermal diffusion. The area 6 was formed.

【0054】これに対して、エピタキシャル成長により
不純物濃度5×1014〜5×1017のP型の半導体層を
5〜20μm形成しこれを領域4に代えて用いれば、低
濃度ベース領域5、P型アイソレーション領域6、P型
アイソレーション埋込領域3をも兼用することができ、
前述の製造方法におけるこれらの領域の形成工程(フォ
トリソグラフィーや高温の熱処理)を省くことができ
る。
On the other hand, if a P-type semiconductor layer having an impurity concentration of 5 × 10 14 to 5 × 10 17 is formed by epitaxial growth to a thickness of 5 to 20 μm and is used in place of the region 4, the low concentration base regions 5 and P are formed. The type isolation region 6 and the P type isolation buried region 3 can also be used in common,
The step of forming these regions (photolithography or high temperature heat treatment) in the above-described manufacturing method can be omitted.

【0055】即ちN型エピタキシャル層を用いる場合に
対してマスクが3枚必要なくなるのである。
That is, three masks are not required as compared with the case of using the N type epitaxial layer.

【0056】このようにして製造した複数の記録ヘッド
について、それぞれ電気熱変換素子をブロック駆動し、
記録、動作試験を行った。動作試験では、一つのセグメ
ントに8個の半導体ダイオードを接続し、各半導体ダイ
オードに300mA(計2.4A)の電流を流したが、
他の半導体ダイオードは誤動作せず、良好な吐出を行う
ことができた。
With respect to the plurality of recording heads manufactured as described above, the electrothermal conversion elements are block-driven,
Recording and operation tests were conducted. In the operation test, eight semiconductor diodes were connected to one segment, and a current of 300 mA (total 2.4 A) was applied to each semiconductor diode.
Other semiconductor diodes did not malfunction, and good ejection was possible.

【0057】以上述べた構成の記録ヘッド510を記録
装置本体に装着して装置本体から記録ヘッド510に信
号を付与することにより、高速記録、高画質記録を行う
ことができるインクジェット記録装置を得ることができ
る。
An ink jet recording apparatus capable of high-speed recording and high-quality recording can be obtained by mounting the recording head 510 having the above-described configuration on the recording apparatus main body and applying a signal from the apparatus main body to the recording head 510. You can

【0058】次に、本発明の記録ヘッドを用いたインク
ジェット機録装置について図14を参照して説明する。
図14は本発明が適用されるインクジェット機録装置7
00の一例を示す概観斜視図である。
Next, an ink jet recording apparatus using the recording head of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 14 shows an inkjet recording device 7 to which the present invention is applied.
12 is a schematic perspective view showing an example of No. 00.

【0059】記録ヘッド510は、駆動モータ701の
正逆回転に連動して駆動力伝達ギア702,703を介
して回転するリードスクリュー704の螺旋溝721に
対して係合するキャリッジ720上に搭載されており、
前記駆動モータ701の動力によってキャリッジ720
とともにガイド719に沿って矢印a,b方向に往復移
動される。図示しない記録媒体給送装置によってプラテ
ン706上に搬送される記録用紙P用の紙押え板705
は、キャリッジ移動方向にわたって記録用紙Pをプラテ
ン706に対して押圧する。
The recording head 510 is mounted on a carriage 720 that engages with a spiral groove 721 of a lead screw 704 that rotates via driving force transmission gears 702 and 703 in association with forward and reverse rotations of a drive motor 701. And
The carriage 720 is driven by the power of the drive motor 701.
At the same time, it is reciprocated along the guide 719 in the directions of arrows a and b. A paper pressing plate 705 for the recording paper P that is conveyed onto the platen 706 by a recording medium feeding device (not shown).
Presses the recording paper P against the platen 706 in the carriage movement direction.

【0060】707,708はフォトカプラであり、キ
ャリッジ720のレバー709のこの域での存在を確認
して駆動モータ701の回転方向切換等を行うためのホ
ームポジション検知手段である。710は前述の記録ヘ
ッド510の全面をキャップするキャップ部材711を
支持する支持部材で、712は前記キャップ部材711
内を吸引する吸引手段で、キャップ内開口713を介し
て記録ヘッド510の吸引回復を行う。714はクリー
ニングブレードで、715はこのブレードを前後方向に
移動可能にする移動部材であり、本体支持板716にこ
れらは支持されている。クリーニングブレード714
は、この形態でなく周知のクリーニングブレードが本例
に適用できることはいうまでもない。また、717は、
吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジ
720と係合するカム718の移動に伴って移動し、駆
動モータ701からの駆動力がクラッチ切換等の公知の
伝達手段で移動制御される。前記記録ヘッド510に設
けられた発熱部110に信号を付与したり、前述した各
機構の駆動制御を司ったりする印字制御部は、装置本体
側に設けられている(不図示)。
Photocouplers 707 and 708 are home position detecting means for confirming the presence of the lever 709 of the carriage 720 in this area and switching the rotation direction of the drive motor 701. Reference numeral 710 is a support member that supports a cap member 711 that caps the entire surface of the recording head 510, and 712 is the cap member 711.
By suction means for sucking the inside, the suction recovery of the recording head 510 is performed through the cap inner opening 713. Reference numeral 714 is a cleaning blade, and 715 is a moving member that allows the blade to move in the front-rear direction, and these are supported by a main body support plate 716. Cleaning blade 714
Needless to say, a well-known cleaning blade other than this form can be applied to this example. Also, 717 is
A lever for starting suction for suction recovery, which moves in accordance with the movement of the cam 718 that engages with the carriage 720, and the driving force from the driving motor 701 is movement-controlled by a known transmission means such as clutch switching. A print control unit that gives a signal to the heat generating unit 110 provided in the recording head 510 and controls drive of each mechanism described above is provided on the apparatus main body side (not shown).

【0061】上述のような構成のインクジェット記録装
置700は、前記記録媒体給送装置によってプラテン7
06上に搬送される記録用紙Pに対し、記録ヘッド51
0が前記記録用紙Pの全幅にわたって往復移動しながら
記録を行うものであり、記録ヘッド510は、前述した
ような方法で製造したものを用いているため、高精度で
高速な記録が可能である。
In the ink jet recording apparatus 700 having the above-mentioned structure, the platen 7 is formed by the recording medium feeding apparatus.
The recording head 51 for the recording paper P conveyed on
0 is for recording while reciprocating over the entire width of the recording paper P, and since the recording head 510 is manufactured by the method described above, high-accuracy and high-speed recording is possible. ..

【0062】以上の説明においては、基体をインクジェ
ット方式の記録ヘッドに採用した例ついて説明したが、
本発明により基体は、たとえば、サーマルヘッド用基体
にも応用できるものである。
In the above description, an example in which the substrate is used in an ink jet type recording head has been described.
The substrate according to the present invention can be applied to, for example, a thermal head substrate.

【0063】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でもキヤノン(株)の提唱する、熱エネルギーを利用し
てインクを吐出する方式の記録ヘッド、記録装置におい
て、優れた効果をもたらすものである。
The present invention brings excellent effects particularly in a recording head and a recording apparatus of the type which ejects ink by utilizing thermal energy, which is proposed by Canon Inc. among the ink jet recording systems.

【0064】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4,723,129号明細書、同第4,740,796号明
細書に開示されている基本的な原理を用いて行なうもの
が好 ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コ
ンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生
せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的
にこの駆動信号に一対一対応し液体(インク)内の気泡
を形成出来るので有効である。この気泡の成長、収縮に
より吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させて、
少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス
形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれる
ので、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が達成
でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号として
は、米国特許第4,463,359号明細書、同第4,345,262号明
細書に記載されているようなものが適している。なお、
上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第4,
313,124号明細書に記載されている条件を採用する と、
さらに優れた記録を行なうことができる。
With regard to its typical structure and principle, it is preferable to use the basic principle disclosed in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but in the case of the on-demand type, in particular, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). A thermal energy is generated in the electrothermal converter by applying at least one driving signal to the electrothermal converter, which corresponds to the recorded information and gives a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, and the recording head This is effective because the film is boiled on the heat-acting surface, and as a result, bubbles can be formed in the liquid (ink) in one-to-one correspondence with this drive signal. By the growth and contraction of the bubbles, liquid (ink) is ejected through the ejection opening,
Form at least one drop. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape, because the bubble growth and contraction are immediately and appropriately performed, so that the ejection of the liquid (ink) with excellent responsiveness can be achieved. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. In addition,
US Pat. No. 4, of the invention relating to the rate of temperature rise of the heat acting surface,
If the conditions described in the specification of 313,124 are adopted,
Further excellent recording can be performed.

【0065】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の
他に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第4,558,333号明細書、米国特許第4,45
9,600号明細書を用いた構成も本発明に含まれるもので
ある。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通する
スリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する
特開昭59年第123670号公報や熱エネルギーの圧力波を吸
収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭
59年第138461号公報に基づいた構成としても本発明は有
効である。
As the constitution of the recording head, in addition to the combination constitution of the discharge port, the liquid passage, and the electrothermal converter (the linear liquid passage or the right-angled liquid passage) as disclosed in the above-mentioned respective specifications. U.S. Pat.No. 4,558,333, U.S. Pat.
A configuration using the specification of No. 9,600 is also included in the present invention. In addition, for a plurality of electrothermal converters, JP-A-123670 discloses a configuration in which a common slit is a discharge portion of the electrothermal converter, and an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy. Disclosed is a structure corresponding to a discharge unit.
The present invention is also effective as a configuration based on the '138461 publication.

【0066】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによって、その長さを満
たす構成や一体的に形成された一個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。
Further, as a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum recording medium width that can be recorded by the recording apparatus, a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above-mentioned specification is used. The present invention can exert the above-mentioned effects more effectively, although it may have a configuration satisfying the length or a configuration as one recording head integrally formed.

【0067】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。
In addition, by being attached to the apparatus main body, it can be electrically connected to the apparatus main body and can be supplied with ink from the apparatus main body of a replaceable chip type recording head or the recording head itself. The present invention is also effective when a cartridge-type recording head that is specially provided is used.

【0068】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段などを付加することは本発明の効果を一層安定化で
きるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれ
ば、記録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリー
ニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体ある
いはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせ
による予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐
出モードを行なうことも安定した記録を行なうために有
効である。
Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc., which are provided as a configuration of the recording apparatus of the present invention, because the effects of the present invention can be further stabilized. .. Specific examples thereof include capping means, cleaning means, pressurizing or sucking means, an electrothermal converter or a heating element other than this, or a preheating means for the recording head, and recording for the recording head. It is also effective to perform a preliminary ejection mode in which another ejection is performed for stable recording.

【0069】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラーまたは、混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but the recording head may be integrally formed or a plurality of combinations may be used. The present invention is also extremely effective for a device provided with at least one of full color by color mixing.

【0070】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化もしくは液体あるい
は、上述のインクジェットではインク自体を30℃以上
70℃以下の範囲内で温度調整を行なってインクの粘性
を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的
であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなす
ものであればよい。加えて、積極的に熱エネルギーによ
る昇温をインクの固形状態から液体状態への態変化のエ
ネルギーとして使用せしめることで防止するかまたは、
インクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するイン
クを用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録
信号に応じた付与によってインクが液化してインク液状
として吐出するものや記録媒体に到達する時点ではすで
に固化し始めるものなどのような、熱エネルギーによっ
て初めて液化する性質のインク使用も本発明には適用可
能である。このような場合インクは、特開昭54-56847号
公報あるいは特開昭60-71260号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。
In the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid, but it is an ink that solidifies at room temperature or below, and is softened or liquid at room temperature, or the ink itself is 30 Generally, the temperature is controlled in the range of ℃ to 70 ℃ to control the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is within the stable ejection range. Good. In addition, the temperature rise due to thermal energy is positively prevented by using it as the energy for the state change of the ink from the solid state to the liquid state, or
By using ink that solidifies when left standing for the purpose of preventing evaporation of the ink, the ink is liquefied by applying heat energy according to the recording signal and reaches the recording medium or the one that is ejected as an ink liquid. The use of inks that have the property of only liquefying by thermal energy, such as those that have already begun to solidify at this point, is also applicable to the present invention. In such a case, the ink is, as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260, in a state of being held as a liquid or a solid in the recesses or through holes of the porous sheet, It may be configured to face the electrothermal converter. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、基体
温度を低温から高温に変えながら前記配線電極上に絶縁
膜を堆積するため、ヒロックの成長を抑制することがで
き、信頼性の高い記録ヘッド用基体および記録ヘッドを
安価に実現できた。そして、記録ヘッド用基体および記
録ヘッドの製造の歩留りが向上できた。
As described above, according to the present invention, since the insulating film is deposited on the wiring electrode while changing the substrate temperature from the low temperature to the high temperature, the growth of hillocks can be suppressed and the reliability can be improved. A high printhead substrate and printhead can be realized at low cost. Then, the manufacturing yield of the recording head substrate and the recording head could be improved.

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

【図1】本発明により製造される記録ヘッド用基体を示
す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a recording head substrate manufactured according to the present invention.

【図2】本発明により製造される記録ヘッドの駆動方法
を説明するための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a method of driving a recording head manufactured according to the present invention.

【図3】本発明により製造される記録ヘッドの外観を示
す模式的斜視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an appearance of a recording head manufactured according to the present invention.

【図4】本発明による記録ヘッドの製造方法の一例を説
明するための模式的断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a recording head manufacturing method according to the present invention.

【図5】本発明による記録ヘッドの製造方法の一例を説
明するための模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method of manufacturing a recording head according to the present invention.

【図6】本発明による記録ヘッドの製造方法の一例を説
明するための模式的断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method of manufacturing a recording head according to the present invention.

【図7】本発明による記録ヘッドの製造方法の一例を説
明するための模式的断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method of manufacturing a recording head according to the present invention.

【図8】本発明による記録ヘッドの製造方法の一例を説
明するための模式的断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method of manufacturing a recording head according to the present invention.

【図9】本発明による記録ヘッドの製造方法の一例を説
明するための模式的断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method of manufacturing a recording head according to the present invention.

【図10】本発明による記録ヘッドの製造方法の一例を
説明するための模式的断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method of manufacturing a recording head according to the present invention.

【図11】本発明による記録ヘッドの製造方法の一例を
説明するための模式的断面図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of the method of manufacturing the recording head according to the present invention.

【図12】本発明による記録ヘッドの製造方法の一例を
説明するための模式的断面図である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method of manufacturing a recording head according to the present invention.

【図13】炉内温度を連続的に変化させた場合の膜厚の
時間変化を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing the time variation of the film thickness when the furnace temperature is continuously changed.

【図14】本発明により製造される記録ヘッドを装着で
きるインクジェット機録装置の一例を示す概観斜視図で
ある。
FIG. 14 is a schematic perspective view showing an example of an inkjet recording device to which a recording head manufactured according to the present invention can be mounted.

【図15】従来の記録ヘッド用基体の一部分を示す断面
図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a part of a conventional recording head substrate.

【図16】基体にヒロックが成長した様子を示す摸式図
である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing how hillocks grow on a substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型シリコン基板 2 N型コレクタ埋込領域 3 P型アイソレーション埋込領域 4 N型エピタキシャル領域 5 P型ベース領域 6 P型アイソレーション領域 7 N型コレクタ領域 8 高濃度P型ベース領域 9 高濃度P型アイソレーション領域 10 高濃度N型エミッタ領域 11 高濃度N型コレクタ領域 12 コレクタ・ベース共通電極 13 エミッタ電極 14 アイソレーション電極 100 記録ヘッド 101 蓄熱層 102 層間膜 103 発熱抵抗層 104 配線電極 105 保護膜 106 保護膜 107 ボンディングパッド 110 発熱部 500 吐出口 501 液路壁部材 502 天板 503 インク供給口 510 記録ヘッド 1 P-type silicon substrate 2 N-type collector buried region 3 P-type isolation buried region 4 N-type epitaxial region 5 P-type base region 6 P-type isolation region 7 N-type collector region 8 High-concentration P-type base region 9 High Concentration P-type isolation region 10 High-concentration N-type emitter region 11 High-concentration N-type collector region 12 Collector-base common electrode 13 Emitter electrode 14 Isolation electrode 100 Recording head 101 Thermal storage layer 102 Interlayer film 103 Heating resistance layer 104 Wiring electrode 105 Protective film 106 Protective film 107 Bonding pad 110 Heat generating part 500 Discharge port 501 Liquid path wall member 502 Top plate 503 Ink supply port 510 Recording head

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 桂 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松本 繁幸 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Katsura Fujita 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Shigeyuki Matsumoto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Within the corporation

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フォトリソグラフィにより、複数の電気
熱変換素子と、該各電気熱変換素子をそれぞれ駆動する
駆動用機能素子と、該各駆動用機能素子と前記各電気熱
変換素子とをそれぞれ接続する複数の配線電極と、該配
線電極上に設けられる絶縁膜と、を基板に形成する記録
ヘッド用基体の製造方法において、 基体温度を低温から高温に変えて前記配線電極上に前記
絶縁膜の材料を堆積することにより前記絶縁膜を形成す
ることを特徴とする記録ヘッド用基体の製造方法。
1. A plurality of electrothermal conversion elements, a drive functional element for driving each electrothermal conversion element, and a connection between each drive functional element and each electrothermal conversion element by photolithography. In a method of manufacturing a recording head substrate, in which a plurality of wiring electrodes and an insulating film provided on the wiring electrodes are formed on a substrate, the substrate temperature is changed from a low temperature to a high temperature, and the insulating film is formed on the wiring electrode. A method of manufacturing a recording head substrate, characterized in that the insulating film is formed by depositing a material.
【請求項2】 低温から高温に基体温度を段階的に変え
て配線電極上に絶縁膜の材料を堆積することを特徴とす
る請求項1記載の記録ヘッド用基体の製造方法。
2. A method of manufacturing a recording head substrate according to claim 1, wherein the material of the insulating film is deposited on the wiring electrode by gradually changing the substrate temperature from a low temperature to a high temperature.
【請求項3】 低温から高温に基体温度を連続的に変え
て配線電極上に絶縁膜の材料を堆積することを特徴とす
る請求項1記載の記録ヘッド用基体の製造方法。
3. The method of manufacturing a recording head substrate according to claim 1, wherein the substrate temperature is continuously changed from a low temperature to a high temperature to deposit the material of the insulating film on the wiring electrode.
【請求項4】 150〜250℃の基体温度で配線電極
上に絶縁膜の材料を堆積した後、その上に250〜45
0℃の基体温度でさらに絶縁膜の材料を堆積することを
特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の記録ヘ
ッド用基体の製造方法。
4. After depositing a material for an insulating film on a wiring electrode at a substrate temperature of 150 to 250 ° C., 250 to 45 thereon.
4. The method for manufacturing a recording head substrate according to claim 1, further comprising depositing an insulating film material at a substrate temperature of 0.degree.
【請求項5】 絶縁膜の堆積がCVD法によることを特
徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の記録ヘッ
ド用基体の製造方法。
5. The method of manufacturing a recording head substrate according to claim 1, wherein the insulating film is deposited by a CVD method.
【請求項6】 CVD法がプラズマCVD法である請求
項5に記載の記録ヘッド用基体の製造方法。
6. The method for manufacturing a recording head substrate according to claim 5, wherein the CVD method is a plasma CVD method.
【請求項7】 絶縁膜がSiOであることを特徴とする
請求項1ないし6のいずれかに記載の記録ヘッド用基体
の製造方法。
7. The method of manufacturing a recording head substrate according to claim 1, wherein the insulating film is SiO.
【請求項8】 絶縁膜がSiNであることを特徴とする
請求項1ないし6のいずれかに記載の記録ヘッド用基体
の製造方法。
8. The method of manufacturing a recording head substrate according to claim 1, wherein the insulating film is SiN.
【請求項9】 絶縁膜がSiO2 であることを特徴とす
る請求項1ないし6のいずれかに記載の記録ヘッド用基
体の製造方法。
9. The method for manufacturing a recording head substrate according to claim 1, wherein the insulating film is SiO 2 .
【請求項10】 絶縁膜がSiONであることを特徴と
する請求項1ないし9のいずれかに記載の記録ヘッド用
基体の製造方法。
10. The method of manufacturing a recording head substrate according to claim 1, wherein the insulating film is SiON.
【請求項11】 複数の電気熱変換素子と、該各電気熱
変換素子をそれぞれ駆動する為の駆動用機能素子とを有
する記録ヘッド用基体の製造方法において、 P型半導体基板上にエピタキシャル成長によりP型半導
体層を形成し、該P型半導体を利用して前記駆動用機能
素子を形成することを特徴とする記録ヘッド用基体の製
造方法。
11. A method of manufacturing a recording head substrate having a plurality of electrothermal converting elements and a driving functional element for driving each of the electrothermal converting elements, wherein P is formed on a P type semiconductor substrate by epitaxial growth. A method of manufacturing a substrate for a recording head, comprising forming a type semiconductor layer, and using the P type semiconductor to form the driving functional element.
【請求項12】 複数の電気熱変換素子と、該各電気熱
変換素子をそれぞれ駆動する駆動用機能素子と、該各駆
動用機能素子と前記各電気熱変換素子とをそれぞれ接続
する複数の配線電極と、該配線電極上に設けられる絶縁
膜と、を基板に形成して記録ヘッド用基体を作成する基
体作成工程と、インクを吐出する複数の吐出口を有する
吐出部を前記記録ヘッド用基体上に作成するインク吐出
部作成工程と、を含む記録ヘッドの製造方法において、 前記記録ヘッド用基体の製造工程が、基体温度を低温か
ら高温に変えて前記配線電極上に前記絶縁膜の材料を堆
積することにより前記絶縁膜を形成する堆積工程とを含
むことを特徴とする記録ヘッドの製造方法。
12. A plurality of electrothermal conversion elements, a drive functional element that drives each electrothermal conversion element, and a plurality of wirings that connect each drive functional element and each electrothermal conversion element. The base body forming step of forming an electrode and an insulating film provided on the wiring electrode on a substrate to form a base body for a recording head, and an ejection portion having a plurality of ejection ports for ejecting ink, In the method of manufacturing a recording head, including a step of forming an ink ejecting portion formed above, the step of manufacturing the recording head substrate is performed by changing the substrate temperature from a low temperature to a high temperature to form the insulating film material on the wiring electrode. And a deposition step of forming the insulating film by deposition.
【請求項13】 堆積工程が、低温から高温に基体温度
を段階的に変えて配線電極上に絶縁膜の材料を堆積する
ものであることを特徴とする請求項12記載の記録ヘッ
ドの製造方法。
13. The method of manufacturing a recording head according to claim 12, wherein the depositing step deposits the material of the insulating film on the wiring electrode by gradually changing the substrate temperature from a low temperature to a high temperature. ..
【請求項14】 堆積工程が、低温から高温に基体温度
を連続的に変えて配線電極上に絶縁膜の材料を堆積する
ものであることを特徴とする請求項12記載の記録ヘッ
ドの製造方法。
14. The method of manufacturing a recording head according to claim 12, wherein the depositing step deposits the material of the insulating film on the wiring electrode by continuously changing the substrate temperature from a low temperature to a high temperature. ..
【請求項15】 堆積工程が、150〜250℃の基体
温度で配線電極上に絶縁膜の材料を堆積した後、その上
に250〜450℃の基体温度でさらに絶縁膜の材料を
堆積するものであることを特徴とする請求項12ないし
14のいずれかに記載の記録ヘッドの製造方法。
15. The deposition step comprises depositing an insulating film material on a wiring electrode at a base temperature of 150 to 250 ° C., and then further depositing an insulating film material on the wiring electrode at a base temperature of 250 to 450 ° C. 15. The method of manufacturing a recording head according to claim 12, wherein:
【請求項16】 堆積工程の絶縁膜の堆積がCVD法に
よるものであることを特徴とする請求項12ないし15
のいずれかに記載の記録ヘッドの製造方法。
16. The method according to claim 12, wherein the deposition of the insulating film in the deposition step is performed by a CVD method.
A method of manufacturing a recording head according to any one of 1.
【請求項17】 CVD法がプラズマCVD法である請
求項16に記載の記録ヘッドの製造方法。
17. The method of manufacturing a recording head according to claim 16, wherein the CVD method is a plasma CVD method.
【請求項18】 堆積工程で堆積する絶縁膜がSiOで
あることを特徴とする請求項12ないし17のいずれか
に記載の記録ヘッドの製造方法。
18. The method of manufacturing a recording head according to claim 12, wherein the insulating film deposited in the deposition step is SiO.
【請求項19】 堆積工程で堆積する絶縁膜がSiNで
あることを特徴とする請求項12ないし17のいずれか
に記載の記録ヘッドの製造方法。
19. The method of manufacturing a recording head according to claim 12, wherein the insulating film deposited in the deposition step is SiN.
【請求項20】 堆積工程で堆積する絶縁膜がSiO2
であることを特徴とする請求項12ないし17のいずれ
かに記載の記録ヘッドの製造方法。
20. The insulating film deposited in the deposition process is SiO 2
18. The method of manufacturing a recording head according to claim 12, wherein:
【請求項21】 堆積工程で堆積する絶縁膜がSiON
であることを特徴とする請求項12ないし17のいずれ
かに記載の記録ヘッドの製造方法。
21. The insulating film deposited in the deposition process is SiON.
18. The method of manufacturing a recording head according to claim 12, wherein:
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