JPH09226126A - インク噴射記録ヘッド - Google Patents
インク噴射記録ヘッドInfo
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- JPH09226126A JPH09226126A JP24759896A JP24759896A JPH09226126A JP H09226126 A JPH09226126 A JP H09226126A JP 24759896 A JP24759896 A JP 24759896A JP 24759896 A JP24759896 A JP 24759896A JP H09226126 A JPH09226126 A JP H09226126A
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- ink
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、熱エネルギを利用してインク液滴を
記録媒体に向けて飛翔させる形式の記録装置に関するも
ので、特にヘッドの発熱抵抗体につながる共通配線導体
の低抵抗化に関するものである。 【解決手段】Ｓｉ基板の第１面上に形成されたＴａ−Ｓ
ｉ−Ｏ三元合金薄膜抵抗体とＮｉ金属薄膜導体からなる
複数個の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体を駆動するべく同
一Ｓｉ基板上に形成され、前記発熱抵抗体に接続された
駆動用ＬＳＩとをつなげる共通配線導体を、Ａｌ金属薄
膜、前記Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金薄膜およびＮｉ金属薄
膜からなる３層構造とし、前記Ａｌ金属薄膜を他の２つ
の薄膜で覆うように形成する。
記録媒体に向けて飛翔させる形式の記録装置に関するも
ので、特にヘッドの発熱抵抗体につながる共通配線導体
の低抵抗化に関するものである。 【解決手段】Ｓｉ基板の第１面上に形成されたＴａ−Ｓ
ｉ−Ｏ三元合金薄膜抵抗体とＮｉ金属薄膜導体からなる
複数個の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体を駆動するべく同
一Ｓｉ基板上に形成され、前記発熱抵抗体に接続された
駆動用ＬＳＩとをつなげる共通配線導体を、Ａｌ金属薄
膜、前記Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金薄膜およびＮｉ金属薄
膜からなる３層構造とし、前記Ａｌ金属薄膜を他の２つ
の薄膜で覆うように形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギを利用
してインク液滴を記録媒体に向けて飛翔させる形式の記
録装置に関するものである。
してインク液滴を記録媒体に向けて飛翔させる形式の記
録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】パルス加熱によってインクの一部を急速
に気化させ、その膨張力によってインク液滴をオリフィ
スから吐出させる方式のインクジェット記録装置は特開
昭４８−９６２２号公報、特開昭５４−５１８３７号公
報等によって開示されている。
に気化させ、その膨張力によってインク液滴をオリフィ
スから吐出させる方式のインクジェット記録装置は特開
昭４８−９６２２号公報、特開昭５４−５１８３７号公
報等によって開示されている。
【０００３】このパルス加熱の最も簡便な方法はヒ−タ
にパルス通電することであり、その具体的な方法が日経
メカニカル１９９２年１２月２８日号５８ページ、及び
Hewlett-Packard-Journal,Aug.1988で発表されている。
これら従来のヒ−タの共通する基本的構成は、薄膜抵抗
体と薄膜導体を酸化防止層で被覆し、この上に該酸化防
止層のキャビテーション破壊を防ぐ目的で、耐キャビテ
ーション層を１〜２層被覆するというものであった。
にパルス通電することであり、その具体的な方法が日経
メカニカル１９９２年１２月２８日号５８ページ、及び
Hewlett-Packard-Journal,Aug.1988で発表されている。
これら従来のヒ−タの共通する基本的構成は、薄膜抵抗
体と薄膜導体を酸化防止層で被覆し、この上に該酸化防
止層のキャビテーション破壊を防ぐ目的で、耐キャビテ
ーション層を１〜２層被覆するというものであった。
【０００４】この複雑な多層構造を抜本的に簡略化する
ものとして、特開平０６−７１８８８号公報に記載のよ
うに、前記酸化防止層と耐キャビテーション層を不要と
するヒ−タを用いて印字する方法がある。この場合は、
薄膜抵抗体がインクと直接接触しているため、パルス加
熱によるインクの急激な気化とそれによるインクの吐出
特性が大幅に改善され、熱効率の大幅な改善と吐出周波
数の向上を図ることができた。このような画期的な性能
を実現できた最大の理由は、耐パルス性、耐酸化性、耐
電食性、耐キャビテ−ション性に優れたＴａ−Ｓｉ−Ｏ
三元合金薄膜抵抗体とＮｉ金属薄膜導体から構成される
ヒ−タを用いたことにあり、極薄自己酸化被膜を付加さ
せるだけで如何なる保護層も必要としないことによる。
（特願平０７−４３９６８号公報参照）。
ものとして、特開平０６−７１８８８号公報に記載のよ
うに、前記酸化防止層と耐キャビテーション層を不要と
するヒ−タを用いて印字する方法がある。この場合は、
薄膜抵抗体がインクと直接接触しているため、パルス加
熱によるインクの急激な気化とそれによるインクの吐出
特性が大幅に改善され、熱効率の大幅な改善と吐出周波
数の向上を図ることができた。このような画期的な性能
を実現できた最大の理由は、耐パルス性、耐酸化性、耐
電食性、耐キャビテ−ション性に優れたＴａ−Ｓｉ−Ｏ
三元合金薄膜抵抗体とＮｉ金属薄膜導体から構成される
ヒ−タを用いたことにあり、極薄自己酸化被膜を付加さ
せるだけで如何なる保護層も必要としないことによる。
（特願平０７−４３９６８号公報参照）。
【０００５】このように、従来技術に比較して、大幅に
小さな投入エネルギでインク噴射が可能となったので、
このヒ−タを駆動用ＬＳＩチップ上のデバイス領域に近
接して形成しても、もはやＬＳＩデバイスを加熱して温
度上昇をもたらすこともなく、非常に簡単な構成のモノ
リシックＬＳＩヘッドを実現することができるようにな
った。これについては本出願人が先に出願した特願平０
７−４３９６８号及び特願平０７−１３５１８５号に記
載の通りである。この新しい技術によって、多くのイン
ク噴射ノズルを持つオンデマンド型インクジェットプリ
ントヘッドが高密度に、しかも２次元的に集積化して製
造することができるようになり、しかもその駆動を制御
する配線本数が大幅に削減できるので実装方法も非常に
簡略化することができた。
小さな投入エネルギでインク噴射が可能となったので、
このヒ−タを駆動用ＬＳＩチップ上のデバイス領域に近
接して形成しても、もはやＬＳＩデバイスを加熱して温
度上昇をもたらすこともなく、非常に簡単な構成のモノ
リシックＬＳＩヘッドを実現することができるようにな
った。これについては本出願人が先に出願した特願平０
７−４３９６８号及び特願平０７−１３５１８５号に記
載の通りである。この新しい技術によって、多くのイン
ク噴射ノズルを持つオンデマンド型インクジェットプリ
ントヘッドが高密度に、しかも２次元的に集積化して製
造することができるようになり、しかもその駆動を制御
する配線本数が大幅に削減できるので実装方法も非常に
簡略化することができた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしノズル数の多い
大規模なヘッドにおいては、一列に並ぶノズル数が多く
なればその分だけ発熱抵抗体につながる共通配線導体の
長さが長くなり、この抵抗値が大きくなって発熱抵抗体
の抵抗値に対して無視できない大きさとなる。特に共通
配線導体として比抵抗の大きなＮｉ薄膜導体を用いる場
合は問題となる。すなわち、発熱抵抗体に流れる電流値
がその位置によって異なることとなり、発熱量すなわち
発熱温度が各発熱抵抗体によって異なるという不都合が
発生することになる。
大規模なヘッドにおいては、一列に並ぶノズル数が多く
なればその分だけ発熱抵抗体につながる共通配線導体の
長さが長くなり、この抵抗値が大きくなって発熱抵抗体
の抵抗値に対して無視できない大きさとなる。特に共通
配線導体として比抵抗の大きなＮｉ薄膜導体を用いる場
合は問題となる。すなわち、発熱抵抗体に流れる電流値
がその位置によって異なることとなり、発熱量すなわち
発熱温度が各発熱抵抗体によって異なるという不都合が
発生することになる。
【０００７】本発明はこのような問題を解決し、ライン
ヘッドの様な極端に長いヘッドにおいても全ての発熱抵
抗体の発熱温度をほぼ均一化できる方法を提供すること
を課題とする。
ヘッドの様な極端に長いヘッドにおいても全ての発熱抵
抗体の発熱温度をほぼ均一化できる方法を提供すること
を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は、Ｓｉ基板の
第１面上に形成されたＴａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金薄膜抵抗
体とＮｉ金属薄膜導体からなる複数個の発熱抵抗体と、
該発熱抵抗体を駆動するべく同一Ｓｉ基板上に形成さ
れ、前記発熱抵抗体に接続された駆動用ＬＳＩと、前記
複数個の発熱抵抗体に順次パルス通電することによって
該発熱抵抗体と垂直又はほぼ垂直方向にインク滴を吐出
する複数個の吐出口と、該複数個の吐出口のそれぞれに
対応して該Ｓｉ基板上に設けられた複数個の個別インク
通路と、該個別インク通路の全てが連通するべく前記Ｓ
ｉ基板上に設けられた共通インク通路と、該共通インク
通路の全長にわたって導通されるよう前記Ｓｉ基板に設
けられたインク溝と、該インク溝が前記Ｓｉ基板の第１
面の裏面である第２面と連通するべく該Ｓｉ基板の第２
面に穿たれたインク供給穴とからなるインク噴射記録ヘ
ッドにおいて、前記発熱抵抗体とつながる共通配線導体
を、Ａｌ金属薄膜、前記Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金薄膜お
よびＮｉ金属薄膜からなる３層構造とし、前記Ａｌ金属
薄膜を他の２つの薄膜で覆うように形成することによっ
て達成される。
第１面上に形成されたＴａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金薄膜抵抗
体とＮｉ金属薄膜導体からなる複数個の発熱抵抗体と、
該発熱抵抗体を駆動するべく同一Ｓｉ基板上に形成さ
れ、前記発熱抵抗体に接続された駆動用ＬＳＩと、前記
複数個の発熱抵抗体に順次パルス通電することによって
該発熱抵抗体と垂直又はほぼ垂直方向にインク滴を吐出
する複数個の吐出口と、該複数個の吐出口のそれぞれに
対応して該Ｓｉ基板上に設けられた複数個の個別インク
通路と、該個別インク通路の全てが連通するべく前記Ｓ
ｉ基板上に設けられた共通インク通路と、該共通インク
通路の全長にわたって導通されるよう前記Ｓｉ基板に設
けられたインク溝と、該インク溝が前記Ｓｉ基板の第１
面の裏面である第２面と連通するべく該Ｓｉ基板の第２
面に穿たれたインク供給穴とからなるインク噴射記録ヘ
ッドにおいて、前記発熱抵抗体とつながる共通配線導体
を、Ａｌ金属薄膜、前記Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金薄膜お
よびＮｉ金属薄膜からなる３層構造とし、前記Ａｌ金属
薄膜を他の２つの薄膜で覆うように形成することによっ
て達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を説明
する。
する。
【００１０】本発明になる例えば４００ｄｐｉ（ドット
／インチ）のインク噴射記録ヘッドの１ノズル列分の断
面図を図２（ａ）に、このヘッドのオリフィスプレ−ト
１６側から見た平面図を図２（ｂ）及び図３に示す。図
２（ｂ）は、ヘッド全体を示す図３の一部である。ま
た、図２（ｃ）は、図２（ｂ）からオリフィスプレ−ト
を取り除いた場合の平面図で、更に図２（ｃ）から隔壁
１５を取り除いた平面図が図２（ｄ）である。
／インチ）のインク噴射記録ヘッドの１ノズル列分の断
面図を図２（ａ）に、このヘッドのオリフィスプレ−ト
１６側から見た平面図を図２（ｂ）及び図３に示す。図
２（ｂ）は、ヘッド全体を示す図３の一部である。ま
た、図２（ｃ）は、図２（ｂ）からオリフィスプレ−ト
を取り除いた場合の平面図で、更に図２（ｃ）から隔壁
１５を取り除いた平面図が図２（ｄ）である。
【００１１】発熱抵抗体７はＮｉ金属薄膜の共通配線導
体５と個別配線導体６につながっており、個別配線導体
６のそれぞれは図１に示すスル−ホ−ル９を通して駆動
用ＬＳＩ１１のドライバトランジスタ１０のそれぞれに
つながっている。
体５と個別配線導体６につながっており、個別配線導体
６のそれぞれは図１に示すスル−ホ−ル９を通して駆動
用ＬＳＩ１１のドライバトランジスタ１０のそれぞれに
つながっている。
【００１２】なお、図１は、インク溝１３をエッチング
によって形成する前段階のＳｉ基板のうち、発熱抵抗体
７近傍の断面構造を示す。
によって形成する前段階のＳｉ基板のうち、発熱抵抗体
７近傍の断面構造を示す。
【００１３】駆動用ＬＳＩ１１にはドライバトランジス
タの他にシフトレジスタとラッチ回路が含まれており、
これらはＬＳＩ用Ａｌ配線導体１８につながっている。
該Ａｌ配線導体１８に外部回路から信号電圧等を入力す
る端子部分が図３に示すボンディングパッド１９であ
り、そのひとつはＧＮＤの共通配線導体５に、他はパッ
シベ−ション用Ｓｉ窒化膜３で被覆されたＡｌ配線導体
１８につながっている。
タの他にシフトレジスタとラッチ回路が含まれており、
これらはＬＳＩ用Ａｌ配線導体１８につながっている。
該Ａｌ配線導体１８に外部回路から信号電圧等を入力す
る端子部分が図３に示すボンディングパッド１９であ
り、そのひとつはＧＮＤの共通配線導体５に、他はパッ
シベ−ション用Ｓｉ窒化膜３で被覆されたＡｌ配線導体
１８につながっている。
【００１４】インク供給穴１４から供給されたインクは
インク溝１３を満たし、共通配線導体５上の共通インク
通路と発熱抵抗体が内在している個別インク通路を通っ
てノズル１７から駆動信号に応じて吐出される。
インク溝１３を満たし、共通配線導体５上の共通インク
通路と発熱抵抗体が内在している個別インク通路を通っ
てノズル１７から駆動信号に応じて吐出される。
【００１５】このヘッドの駆動用ＬＳＩと発熱抵抗体と
の概念的結線図を図４に示す。
の概念的結線図を図４に示す。
【００１６】従来、ＧＮＤ側の配線は、各発熱抵抗体７
の間をそれぞれ回帰させて駆動用ＬＳＩ１１側に配置す
るのが一般的であった。しかし、この方法は、発熱抵抗
体間の狭いスペ−スに各ＧＮＤ配線を配置させることか
らノズル密度は４００ｄｐｉ程度が限界となり、しかも
本発明の特徴の一つである保護層を持たないＮｉ薄膜導
体がこの狭いスペ−スに近接配置され、パルス電圧が印
加されるという避けたい問題を含んでいる。
の間をそれぞれ回帰させて駆動用ＬＳＩ１１側に配置す
るのが一般的であった。しかし、この方法は、発熱抵抗
体間の狭いスペ−スに各ＧＮＤ配線を配置させることか
らノズル密度は４００ｄｐｉ程度が限界となり、しかも
本発明の特徴の一つである保護層を持たないＮｉ薄膜導
体がこの狭いスペ−スに近接配置され、パルス電圧が印
加されるという避けたい問題を含んでいる。
【００１７】そこで、従来は発熱抵抗体７の列とインク
溝１３の間に共通ＧＮＤ配線５´を配置していた。しか
し、Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ／Ｎｉの２層構造の共通配線導体の
ライン抵抗は、１μｍ厚さ×１００μｍ幅で約１５Ω／
cmと大きく、数１００ドットを越える規模の大きな長尺
ヘッドでは、本発明者の発明になる特願平７−２３８２
４６号のような特別の考慮を払う必要があった。本発明
ではこのような特別の考慮を払うことなく、しかもヘッ
ド製造の工程数も増やすことなくこれを解決できるので
ある。
溝１３の間に共通ＧＮＤ配線５´を配置していた。しか
し、Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ／Ｎｉの２層構造の共通配線導体の
ライン抵抗は、１μｍ厚さ×１００μｍ幅で約１５Ω／
cmと大きく、数１００ドットを越える規模の大きな長尺
ヘッドでは、本発明者の発明になる特願平７−２３８２
４６号のような特別の考慮を払う必要があった。本発明
ではこのような特別の考慮を払うことなく、しかもヘッ
ド製造の工程数も増やすことなくこれを解決できるので
ある。
【００１８】すなわち、図１に示すように、上記２層構
造の共通配線導体４及び５によって保護されたＡｌ共通
配線導体２０を用いるのである。こうすることによっ
て、例えば１μｍ厚さ×８０μｍ幅のＡｌ薄膜導体を用
いる場合、上述した１５Ω／cmというライン抵抗が２.
８Ω／cmと大幅に小さくなり、大規模で高集積密度のラ
インヘッド、例えば１６００ｄｐｉのＡ４サイズのフル
カラ−用ラインヘッドも製造可能となる。
造の共通配線導体４及び５によって保護されたＡｌ共通
配線導体２０を用いるのである。こうすることによっ
て、例えば１μｍ厚さ×８０μｍ幅のＡｌ薄膜導体を用
いる場合、上述した１５Ω／cmというライン抵抗が２.
８Ω／cmと大幅に小さくなり、大規模で高集積密度のラ
インヘッド、例えば１６００ｄｐｉのＡ４サイズのフル
カラ−用ラインヘッドも製造可能となる。
【００１９】具体的な製造方法は以下の通りである。
【００２０】Ｃ−ＭＯＳ、Ｂｉｐ、またはＢｉ−ＣＭＯ
Ｓで作られる駆動用ＬＳＩの最終工程であるＡｌ配線形
成工程で、第２層目のＡｌ薄膜配線を形成するが、この
時、Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ／Ｎｉ２層構造共通配線導体を形成
する予定の場所にこれとほぼ同形状のＡｌ薄膜導体２０
も同時に形成しておく。
Ｓで作られる駆動用ＬＳＩの最終工程であるＡｌ配線形
成工程で、第２層目のＡｌ薄膜配線を形成するが、この
時、Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ／Ｎｉ２層構造共通配線導体を形成
する予定の場所にこれとほぼ同形状のＡｌ薄膜導体２０
も同時に形成しておく。
【００２１】この上にパッシベ−ション用プラズマＳｉ
窒化膜３を形成し、フォトエッチングによって個別配線
導体用スル−ホ−ル９、ボンディングパッド用スル−ホ
−ル２１、インク溝形成予定部１２のＳｉ窒化膜を除去
するが、同時にＡｌ薄膜共通配線導体２０の周縁部を除
いた上部のＳｉ窒化膜も除去し、共通配線低抵抗化用ス
ル−ホ−ル２２を形成しておく。この時のＳｉ基板１の
平面図を図５（１ノズル列分のチップのみを示す）に示
すが、各スル−ホ−ル９、２１、２２の底面はＡｌ金属
薄膜、インク溝形成予定部１２の底面はＳｉＯ2膜とな
っている。
窒化膜３を形成し、フォトエッチングによって個別配線
導体用スル−ホ−ル９、ボンディングパッド用スル−ホ
−ル２１、インク溝形成予定部１２のＳｉ窒化膜を除去
するが、同時にＡｌ薄膜共通配線導体２０の周縁部を除
いた上部のＳｉ窒化膜も除去し、共通配線低抵抗化用ス
ル−ホ−ル２２を形成しておく。この時のＳｉ基板１の
平面図を図５（１ノズル列分のチップのみを示す）に示
すが、各スル−ホ−ル９、２１、２２の底面はＡｌ金属
薄膜、インク溝形成予定部１２の底面はＳｉＯ2膜とな
っている。
【００２２】この後、インク溝形成予定部１２のＳｉＯ
2を除去し、基板表面の全面にＴａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金
薄膜とＮｉ金属薄膜をスパッタ法によって順次積層し、
フォトエッチングによって発熱抵抗体７、共通配線導体
５、個別配線導体６およびボンディングパッド１９を形
成する。
2を除去し、基板表面の全面にＴａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金
薄膜とＮｉ金属薄膜をスパッタ法によって順次積層し、
フォトエッチングによって発熱抵抗体７、共通配線導体
５、個別配線導体６およびボンディングパッド１９を形
成する。
【００２３】ここで、共通配線導体５、個別配線導体６
およびボンディングパッド１９の表面は約１μｍ厚さの
Ｎｉ金属薄膜であるが、その下層には同形状の約０.１
μｍ厚さのＴａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金薄膜４があり、更に
その一部はプラズマＳｉ窒化膜にあけられたスル−ホ−
ル２１を通して下層のＡｌ配線導体２０とつながってい
る。この状態のＳｉ基板１の平面図を図６に、また、そ
のＡ−Ａ断面を図１に示す。
およびボンディングパッド１９の表面は約１μｍ厚さの
Ｎｉ金属薄膜であるが、その下層には同形状の約０.１
μｍ厚さのＴａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金薄膜４があり、更に
その一部はプラズマＳｉ窒化膜にあけられたスル−ホ−
ル２１を通して下層のＡｌ配線導体２０とつながってい
る。この状態のＳｉ基板１の平面図を図６に、また、そ
のＡ−Ａ断面を図１に示す。
【００２４】このように、Ａｌ薄膜導体２０をＳｉ窒化
膜３とＴａ−Ｓｉ−Ｏ合金薄膜４、及びＮｉ金属薄膜５
で完全に被覆するので、Ａｌ薄膜導体は腐食されること
もなく、しかもこの３層構造共通配線導体の抵抗値は、
この低抵抗Ａｌ薄膜導体によって１／５〜１／６の大き
さに低減させることが可能となった。
膜３とＴａ−Ｓｉ−Ｏ合金薄膜４、及びＮｉ金属薄膜５
で完全に被覆するので、Ａｌ薄膜導体は腐食されること
もなく、しかもこの３層構造共通配線導体の抵抗値は、
この低抵抗Ａｌ薄膜導体によって１／５〜１／６の大き
さに低減させることが可能となった。
【００２５】すなわち、従来方法では４００ｄｐｉで３
００ｄｏｔｓ程度（約２cm長さ）が限界であったノズル
列が、この方法によって１７００ｄｏｔｓも可能とな
り、本発明者の発明になる特願平５−３１８２７２号の
方法を用いてＡ４サイズのフルカラ−用ラインヘッドも
製造可能となった。このことは、図２（ａ）に示すノズ
ル列１７を８００ｄｐｉとし、インク溝１３を対称中心
として反対側にも同じ８００ｄｐｉのノズル列を並べた
１６００ｄｐｉのラインヘッドも製造可能となることを
示している。
００ｄｏｔｓ程度（約２cm長さ）が限界であったノズル
列が、この方法によって１７００ｄｏｔｓも可能とな
り、本発明者の発明になる特願平５−３１８２７２号の
方法を用いてＡ４サイズのフルカラ−用ラインヘッドも
製造可能となった。このことは、図２（ａ）に示すノズ
ル列１７を８００ｄｐｉとし、インク溝１３を対称中心
として反対側にも同じ８００ｄｐｉのノズル列を並べた
１６００ｄｐｉのラインヘッドも製造可能となることを
示している。
【００２６】なお、図６に示すＳｉ基板にインク溝１３
とインク供給穴１４を異方性エッチングによって形成
し、更に隔壁１５とオリフィスプレ−ト１６を形成する
製造工程については、本発明者の発明になる特願平７−
４３９６８号、特願平７−１３５１８５号および特願平
７−３２０４４６号に詳しく記載したので省略する。勿
論、上記の構成のヘッドで本発明による共通配線導体が
長期信頼性試験に何らの問題もなく合格していることは
言うまでもない。
とインク供給穴１４を異方性エッチングによって形成
し、更に隔壁１５とオリフィスプレ−ト１６を形成する
製造工程については、本発明者の発明になる特願平７−
４３９６８号、特願平７−１３５１８５号および特願平
７−３２０４４６号に詳しく記載したので省略する。勿
論、上記の構成のヘッドで本発明による共通配線導体が
長期信頼性試験に何らの問題もなく合格していることは
言うまでもない。
【００２７】次に示す形態は、共通配線導体の抵抗値を
第１の実施の形態よりも更に１／２〜１／３に低減でき
る方法を提供するものである。
第１の実施の形態よりも更に１／２〜１／３に低減でき
る方法を提供するものである。
【００２８】図７に示すように、低抵抗Ａｌ薄膜導体２
０’を発熱抵抗体７の下層にまで拡幅する方法である。
勿論、このＡｌ薄膜導体２０’の上層には、パッシベー
ション膜でかつ熱絶縁性に優れたＳｉＯ2膜２’を１〜
１．５μｍ厚さで被覆し、発熱抵抗体７の短パルス駆動
（１〜２μｓ幅）に対する必要かつ十分な断熱層を設け
ることはいうまでもない。
０’を発熱抵抗体７の下層にまで拡幅する方法である。
勿論、このＡｌ薄膜導体２０’の上層には、パッシベー
ション膜でかつ熱絶縁性に優れたＳｉＯ2膜２’を１〜
１．５μｍ厚さで被覆し、発熱抵抗体７の短パルス駆動
（１〜２μｓ幅）に対する必要かつ十分な断熱層を設け
ることはいうまでもない。
【００２９】また、このＳｉＯ2層２’の上層にパッシ
ベーション特性に優れたＳｉ窒化膜（図示せず）を形成
してもよい。この場合は、Ｓｉ窒化膜の良熱伝導性のた
めに必要発泡エネルギが約１０％増加するが、インクの
吐出特性には何らの影響も与えないことは第１の例と同
様である。
ベーション特性に優れたＳｉ窒化膜（図示せず）を形成
してもよい。この場合は、Ｓｉ窒化膜の良熱伝導性のた
めに必要発泡エネルギが約１０％増加するが、インクの
吐出特性には何らの影響も与えないことは第１の例と同
様である。
【００３０】本例では、Ａｌ薄膜導体２０’の配線幅
（図７の長手方向の幅）を約２５０μｍとしたので、こ
の３層構造共通配線導体のライン抵抗値は１Ω／ｃｍ弱
となり、図４に示す構成の１５ｃｍ長さのラインヘッド
の場合の最大ライン抵抗値で約１５Ω、迂回配線利用に
よる共通配線の抵抗化方法（本出願人の特許出願特願平
０７−２３８２４６号参照）を用いると最大ライン抵抗
値は約５Ωとなる。ここに用いるＴａ−Ｓｉ−Ｏ発熱抵
抗体の抵抗値は約１００Ωなので、この抵抗値のバラツ
キに関与するライン抵抗分は±２．５％となって、ヒー
タの過加熱による寿命への悪影響を問題のないレベルに
抑えることが可能となる。
（図７の長手方向の幅）を約２５０μｍとしたので、こ
の３層構造共通配線導体のライン抵抗値は１Ω／ｃｍ弱
となり、図４に示す構成の１５ｃｍ長さのラインヘッド
の場合の最大ライン抵抗値で約１５Ω、迂回配線利用に
よる共通配線の抵抗化方法（本出願人の特許出願特願平
０７−２３８２４６号参照）を用いると最大ライン抵抗
値は約５Ωとなる。ここに用いるＴａ−Ｓｉ−Ｏ発熱抵
抗体の抵抗値は約１００Ωなので、この抵抗値のバラツ
キに関与するライン抵抗分は±２．５％となって、ヒー
タの過加熱による寿命への悪影響を問題のないレベルに
抑えることが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、共通配線導体をＡｌ／
Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ／Ｎｉ３層構造薄膜導体としたことによ
り、共通配線導体のライン抵抗値を従来のＴａ−Ｓｉ−
Ｏ／Ｎｉ２層構造薄膜導体の１／５〜１／１５とするこ
とができ、大規模なノズル列を持つ長尺のラインヘッド
も製造可能となった。しかもその製造に何らの工程を付
加することもなく、また、ヘッドの信頼性を損なうこと
もない。
Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ／Ｎｉ３層構造薄膜導体としたことによ
り、共通配線導体のライン抵抗値を従来のＴａ−Ｓｉ−
Ｏ／Ｎｉ２層構造薄膜導体の１／５〜１／１５とするこ
とができ、大規模なノズル列を持つ長尺のラインヘッド
も製造可能となった。しかもその製造に何らの工程を付
加することもなく、また、ヘッドの信頼性を損なうこと
もない。
【図１】本発明になる発熱抵抗体近傍のＳｉ基板の断面
図（図６のＡ−Ａ断面図）である。
図（図６のＡ−Ａ断面図）である。
【図２】本発明になるヘッドの断面図と平面図である。
【図３】本発明になるヘッドのオリフィス側から見た平
面図である。
面図である。
【図４】本発明になるヘッドの駆動用ＬＳＩと発熱抵抗
体の概念的結線図である。
体の概念的結線図である。
【図５】本発明になるモノリシックＬＳＩヘッドの製造
工程の内、Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ／Ｎｉ２層スパッタ膜積層前
のＳｉ基板の平面図である。
工程の内、Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ／Ｎｉ２層スパッタ膜積層前
のＳｉ基板の平面図である。
【図６】図５のＳｉ基板にＴａ−Ｓｉ−Ｏ／Ｎｉ２層ス
パッタ膜を積層し、これに所定のフォトエッチングを行
った後のＳｉ基板の平面図である。
パッタ膜を積層し、これに所定のフォトエッチングを行
った後のＳｉ基板の平面図である。
【図７】本発明の他の例になる発熱抵抗体近傍のＳｉ基
板の断面図である。
板の断面図である。
１はＳｉ基板（１００）、２はＳｉＯ2膜、３はＳｉ窒
化膜、４はＴａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金薄膜、５、６はＮｉ
薄膜導体、７は発熱抵抗体、８、２０はＡｌ金属薄膜、
９、２１、２２はスルーホール、１０はドライバトラン
ジスタ、１１は駆動用ＬＳＩ部、１２はインク溝形成予
定部、１３はインク溝、１４はインク供給穴、１５は隔
壁、１６はオリフィスプレート、１７はノズル、１８は
ＬＳＩ用Ａｌ金属薄膜である。
化膜、４はＴａ−Ｓｉ−Ｏ三元合金薄膜、５、６はＮｉ
薄膜導体、７は発熱抵抗体、８、２０はＡｌ金属薄膜、
９、２１、２２はスルーホール、１０はドライバトラン
ジスタ、１１は駆動用ＬＳＩ部、１２はインク溝形成予
定部、１３はインク溝、１４はインク供給穴、１５は隔
壁、１６はオリフィスプレート、１７はノズル、１８は
ＬＳＩ用Ａｌ金属薄膜である。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｓｉ基板の第１面上に形成されたＴａ−Ｓ
ｉ−Ｏ三元合金薄膜抵抗体とＮｉ金属薄膜導体からなる
複数個の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体を駆動するべく同
一Ｓｉ基板上に形成され、前記発熱抵抗体に接続された
駆動用ＬＳＩと、前記複数個の発熱抵抗体に順次パルス
通電することによって該発熱抵抗体と垂直またはほぼ垂
直方向にインク滴を吐出する複数個の吐出口と、該複数
個の吐出口のそれぞれに対応して該Ｓｉ基板上に設けら
れた複数個の個別インク通路と、該個別インク通路の全
てが連通するべく前記Ｓｉ基板上に設けられた共通イン
ク通路と、該共通インク通路の全長にわたって導通され
るよう前記Ｓｉ基板に設けられたインク溝と、該インク
溝が前記Ｓｉ基板の第１面の裏面である第２面と連通す
るべく該Ｓｉ基板の第２面に穿たれたインク供給穴とか
らなるインク噴射記録ヘッドにおいて、前記発熱抵抗体
につながる共通配線導体が、Ａｌ金属薄膜と、該Ａｌ金
属薄膜を被覆するように形成されたＴａ−Ｓｉ−Ｏ三元
合金薄膜とＮｉ金属薄膜の３層構造で構成されているこ
とを特徴とするインク噴射記録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24759896A JPH09226126A (ja) | 1995-12-22 | 1996-09-19 | インク噴射記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-334802 | 1995-12-22 | ||
| JP33480295 | 1995-12-22 | ||
| JP24759896A JPH09226126A (ja) | 1995-12-22 | 1996-09-19 | インク噴射記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09226126A true JPH09226126A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=26538341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24759896A Pending JPH09226126A (ja) | 1995-12-22 | 1996-09-19 | インク噴射記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09226126A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008066746A (ja) * | 2001-08-16 | 2008-03-21 | Hewlett Packard Co <Hp> | シリコンエッチングによるサーマルインクジェットプリントヘッドの処理加工 |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP24759896A patent/JPH09226126A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008066746A (ja) * | 2001-08-16 | 2008-03-21 | Hewlett Packard Co <Hp> | シリコンエッチングによるサーマルインクジェットプリントヘッドの処理加工 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050517 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050524 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051004 |