JPS62169660A - 熱インクジェット・プリントヘッド用発熱体 - Google Patents
熱インクジェット・プリントヘッド用発熱体Info
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- JPS62169660A JPS62169660A JP62007951A JP795187A JPS62169660A JP S62169660 A JPS62169660 A JP S62169660A JP 62007951 A JP62007951 A JP 62007951A JP 795187 A JP795187 A JP 795187A JP S62169660 A JPS62169660 A JP S62169660A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は一般に熱インクジェット・プリントにに係り、
更に特定的には耐インク浸透性と耐インク腐食性および
キャビテーション磨耗が改善された新規な熱インクジェ
ット・プリントヘッドに関する。本発明はまたマルチレ
ベル金属MO3集積回路構造において、プリントヘッド
の相互接続メタライゼーションとMOSパルス駆動回路
のメタライゼーションとを組合せた新規な集積回路をも
提供する。
更に特定的には耐インク浸透性と耐インク腐食性および
キャビテーション磨耗が改善された新規な熱インクジェ
ット・プリントヘッドに関する。本発明はまたマルチレ
ベル金属MO3集積回路構造において、プリントヘッド
の相互接続メタライゼーションとMOSパルス駆動回路
のメタライゼーションとを組合せた新規な集積回路をも
提供する。
熱インクジェット・プリントについては多数の出版物に
記述されており、本発明に関連するこのような出版物の
一つは、1985年5月発行のヒユーレット・パラカー
ド・ジャーナル、Vol、36、嵐5である。
記述されており、本発明に関連するこのような出版物の
一つは、1985年5月発行のヒユーレット・パラカー
ド・ジャーナル、Vol、36、嵐5である。
熱インクジェット・プリントヘッドの製造において、タ
ンタル・アルミニウムのような所定の抵抗性材料上にア
ルミニウムの導電体を形成し、抵抗性材料内のりソグラ
フィで画定されたヒータ抵抗器に電流パルスを伝えるた
めの導電体とすることが知られている。これら導電体は
最初に抵抗性材料層の表面にアルミニウムをスパッタし
、次いで従来のフォトリソグラフィのマスキングおよび
エツチングのプロセスを利用してアルミニウム中に導電
体パターン(トレースパターン)を画定することにより
形成される。
ンタル・アルミニウムのような所定の抵抗性材料上にア
ルミニウムの導電体を形成し、抵抗性材料内のりソグラ
フィで画定されたヒータ抵抗器に電流パルスを伝えるた
めの導電体とすることが知られている。これら導電体は
最初に抵抗性材料層の表面にアルミニウムをスパッタし
、次いで従来のフォトリソグラフィのマスキングおよび
エツチングのプロセスを利用してアルミニウム中に導電
体パターン(トレースパターン)を画定することにより
形成される。
この技術分野においては、抵抗性材料および導電性材料
とインクの間に障壁層を形成するために、アルミニウム
・トレース材料と露出した抵抗性材料との上に炭化ケイ
素または窒化ケイ素のような不活性高融点(耐火)物質
を付着させることも知られている。このインクは個別の
溜めに貯蔵され、個別に規定された抵抗器から発生ル、
障壁層を通過して障壁層の上のインク溜めに伝えられる
熱エネルギにより加熱される。インクは非常に腐食性が
あり、したがって障壁層は化学的に不活性であるととも
にインクを極度に通さないものであることが重要である
。
とインクの間に障壁層を形成するために、アルミニウム
・トレース材料と露出した抵抗性材料との上に炭化ケイ
素または窒化ケイ素のような不活性高融点(耐火)物質
を付着させることも知られている。このインクは個別の
溜めに貯蔵され、個別に規定された抵抗器から発生ル、
障壁層を通過して障壁層の上のインク溜めに伝えられる
熱エネルギにより加熱される。インクは非常に腐食性が
あり、したがって障壁層は化学的に不活性であるととも
にインクを極度に通さないものであることが重要である
。
上記のプリントヘッド構造の障壁層を形成するのに使用
する付着プロセスにおいて、障壁層物質内に、アルミニ
ウム導電体の端部において、どちらかと言えば鋭い丸味
を帯びた輪郭部が形成される。これら輪郭部は、炭化ケ
イ素層内で、丸味を帯びた縁の形をなしている。そして
、最初はアルミニウム・トレースの縁を超えて横方向外
側に延び、次に活性抵抗領域でアルミニウム・トレース
の端部の方向に下って折り返す。ここで上記炭化ケイ素
の障壁材料は、抵抗性材料上に直接付着している別の、
一般に平らな炭化ケイ素材料部分と交差部分を形成する
。この交差部分は走査電子顕微鏡 (SEM)により、
障壁層材料内の、それ自身弱い斑点または部分として明
瞭にわかるクランクとして見ることができる。この弱い
斑点あるいは部分は、熱インクジェット・プリントヘッ
ドの構造的故障あるいは動作不良の原因となることが多
い。何故ならばプリントヘッドの動作中、そこにインク
が浸透したり、インクの泡の崩壊によるキャビテーショ
ン磨耗(損傷)を生ずるからである。
する付着プロセスにおいて、障壁層物質内に、アルミニ
ウム導電体の端部において、どちらかと言えば鋭い丸味
を帯びた輪郭部が形成される。これら輪郭部は、炭化ケ
イ素層内で、丸味を帯びた縁の形をなしている。そして
、最初はアルミニウム・トレースの縁を超えて横方向外
側に延び、次に活性抵抗領域でアルミニウム・トレース
の端部の方向に下って折り返す。ここで上記炭化ケイ素
の障壁材料は、抵抗性材料上に直接付着している別の、
一般に平らな炭化ケイ素材料部分と交差部分を形成する
。この交差部分は走査電子顕微鏡 (SEM)により、
障壁層材料内の、それ自身弱い斑点または部分として明
瞭にわかるクランクとして見ることができる。この弱い
斑点あるいは部分は、熱インクジェット・プリントヘッ
ドの構造的故障あるいは動作不良の原因となることが多
い。何故ならばプリントヘッドの動作中、そこにインク
が浸透したり、インクの泡の崩壊によるキャビテーショ
ン磨耗(損傷)を生ずるからである。
薄膜抵抗器基板の製造に対する上記の従来技術の方法に
伴う特定の問題の他に、一般に、プリント速度とプリン
ト品質とが優れているように最適化したこれら構造内の
薄膜と流体キャビティは、プリント用抵抗器の動作寿命
を短かくすることがわかった。このことはエネルギの上
方許容差が大きくなければならない場合に特に正しい。
伴う特定の問題の他に、一般に、プリント速度とプリン
ト品質とが優れているように最適化したこれら構造内の
薄膜と流体キャビティは、プリント用抵抗器の動作寿命
を短かくすることがわかった。このことはエネルギの上
方許容差が大きくなければならない場合に特に正しい。
熱インクジェットのヒータ抵抗器のプリント寿命から得
られた抵抗器の老化曲線からヒータ抵抗器の早期消滅に
寄与する二つの機構が明確に明らかになる。
られた抵抗器の老化曲線からヒータ抵抗器の早期消滅に
寄与する二つの機構が明確に明らかになる。
一つは抵抗器の端部近くで電気化学的および機械的相互
作用により抵抗値が急速に増大することである。第二は
熱的に孤立した層とパッシベーション層との境界酸化に
より生ずるゆっくりとした、 ″しかし連続的な抵抗
値の増大である。簡単に述べると、抵抗値(オームで表
わした)の増大に寄与する機構はすべて、抵抗値が無限
大になると抵抗器が最終的に故障する方向に導く機構で
ある。
作用により抵抗値が急速に増大することである。第二は
熱的に孤立した層とパッシベーション層との境界酸化に
より生ずるゆっくりとした、 ″しかし連続的な抵抗
値の増大である。簡単に述べると、抵抗値(オームで表
わした)の増大に寄与する機構はすべて、抵抗値が無限
大になると抵抗器が最終的に故障する方向に導く機構で
ある。
本発明の一般的目的は、特に、障壁層材料内の上述のク
ランクを除き、障壁層におけるインクの浸透と不適当な
キャビテーション磨耗との関連問題を克服する新規且つ
改良された熱インクジェット・プリントヘッドの構造と
その製造法とを提供することである。
ランクを除き、障壁層におけるインクの浸透と不適当な
キャビテーション磨耗との関連問題を克服する新規且つ
改良された熱インクジェット・プリントヘッドの構造と
その製造法とを提供することである。
〔発明の概要)
この目的を達成するために、プリントヘッド構造の抵抗
性ヒータ層を多結晶ケイ素゛力)、ケイ化タンタルまた
はケイ化チタンまたはケイ化タンゲステンまたはケイ化
モリブデンのような高融点(耐火)ケイ化物または多結
晶シリコンのいずれかから形成する。次いで、タングス
テンまたはモリブデンのような高融点金属の導電材料を
抵抗性ヒータ層上に付着させる。次に、二酸化ケイ素の
障壁層を化学的蒸着(CV D)技術を利用して導電材
料上に付着させ、次にリフローさせて導電材料の端部の
上方の障壁層の区域に滑らかな輪郭部を形成する。最後
に、タンタルのような外側保護金層層をリフローした二
酸化ケイ素障壁層の頂部にス本発明の他の実施例におい
ては、上記の新規なプリントヘッド構造は金層酸化物ケ
イ素電界効果トランジスタ(MOSFET) ドライ
バのようなパルス駆動回路とともに、新規なマルチ軛レ
ベル金属集積回路に組込まれる。この集積回路では、メ
タライゼーションの第ルベルはタングステン、チタン、
タンタル、またはモリブデンのような高融点金属から成
り、この金属は抵抗層においてブリントヘッド抵抗器の
一つの寸法を画定するようにパターン化されている。1
つまたは複数のパッシベーション層がメタライゼーショ
ンの第ルベル上に付着され、これに1つまたは複数個の
開口を形成するように選択的にエッチされる。次に、ア
ルミニウムのような、メタライゼーションの第2レベル
はこの開口内に付着されてメタライゼーションの第ルベ
ルと電気的接触をなし、これによりプリントヘッド抵抗
器とMO3FETパルス駆動回路などとの間に相互接続
経路が形成される。
性ヒータ層を多結晶ケイ素゛力)、ケイ化タンタルまた
はケイ化チタンまたはケイ化タンゲステンまたはケイ化
モリブデンのような高融点(耐火)ケイ化物または多結
晶シリコンのいずれかから形成する。次いで、タングス
テンまたはモリブデンのような高融点金属の導電材料を
抵抗性ヒータ層上に付着させる。次に、二酸化ケイ素の
障壁層を化学的蒸着(CV D)技術を利用して導電材
料上に付着させ、次にリフローさせて導電材料の端部の
上方の障壁層の区域に滑らかな輪郭部を形成する。最後
に、タンタルのような外側保護金層層をリフローした二
酸化ケイ素障壁層の頂部にス本発明の他の実施例におい
ては、上記の新規なプリントヘッド構造は金層酸化物ケ
イ素電界効果トランジスタ(MOSFET) ドライ
バのようなパルス駆動回路とともに、新規なマルチ軛レ
ベル金属集積回路に組込まれる。この集積回路では、メ
タライゼーションの第ルベルはタングステン、チタン、
タンタル、またはモリブデンのような高融点金属から成
り、この金属は抵抗層においてブリントヘッド抵抗器の
一つの寸法を画定するようにパターン化されている。1
つまたは複数のパッシベーション層がメタライゼーショ
ンの第ルベル上に付着され、これに1つまたは複数個の
開口を形成するように選択的にエッチされる。次に、ア
ルミニウムのような、メタライゼーションの第2レベル
はこの開口内に付着されてメタライゼーションの第ルベ
ルと電気的接触をなし、これによりプリントヘッド抵抗
器とMO3FETパルス駆動回路などとの間に相互接続
経路が形成される。
このようにして、MOSあるいはバイポーラ・トランジ
スタまたは他の半導体装置をシリコン基板の一領域に形
成し、一方プリントヘッド抵抗器を同じシリコン基板の
表面上の他の領域に画定し、形成することができる。次
に、上記のマルチレベル相互接続構造を利用して、これ
らトランジスタの出力からのアルミニウム相互接続部を
、新規なMO3FETドライバー・インクジェット・プ
リントヘッド集積回路構造内の各種プリントヘッド抵抗
器に通じた高融点金属接続部に接続することができる。
スタまたは他の半導体装置をシリコン基板の一領域に形
成し、一方プリントヘッド抵抗器を同じシリコン基板の
表面上の他の領域に画定し、形成することができる。次
に、上記のマルチレベル相互接続構造を利用して、これ
らトランジスタの出力からのアルミニウム相互接続部を
、新規なMO3FETドライバー・インクジェット・プ
リントヘッド集積回路構造内の各種プリントヘッド抵抗
器に通じた高融点金属接続部に接続することができる。
上に要約したプリントヘッドの構造と集積回路との利点
と新規な特徴とは図面を参照した以下の説明を参照する
ことにより一層良く理解され認識されるであろう。
と新規な特徴とは図面を参照した以下の説明を参照する
ことにより一層良く理解され認識されるであろう。
第1図は、本発明によるプリントヘッドの断面図、第2
A図から第2G図は第1図のプリントヘッドの製造工程
図である。
A図から第2G図は第1図のプリントヘッドの製造工程
図である。
第1図においては、出発物質であるプリントヘイ素層3
は二酸化ケイ素層2の表面に付着され、そして、ケイ化
タンタルの抵抗層4は窒化ケイ素層3の表面上に付着さ
れ、これは後述する幾何学的形状をなす抵抗性ヒータ素
子の層材料となっている。
は二酸化ケイ素層2の表面に付着され、そして、ケイ化
タンタルの抵抗層4は窒化ケイ素層3の表面上に付着さ
れ、これは後述する幾何学的形状をなす抵抗性ヒータ素
子の層材料となっている。
次の二つの層5および6は共にタングステンであり、そ
して窒化ケイ素の層7は第2のしかもより厚いタングス
テン層6の上面に形成され、図示の幾何学的形状にフォ
トリソグラフィにより画定され、ヒータ抵抗器の横方向
の範囲を決定している。次に、りんケイ酸ガラス(PS
G)の層8は窒化ケイ素層7の上面に形成され、そして
一層軽くドープされたりんガラス(phosphoro
us glass)の他の層9が前のガラス層8の上に
形成されている。誘電パッシベーション層7.8、およ
び9は今はSF6およびアルゴンのような乾性エッチャ
ントを使用して適切にエッチされる。
して窒化ケイ素の層7は第2のしかもより厚いタングス
テン層6の上面に形成され、図示の幾何学的形状にフォ
トリソグラフィにより画定され、ヒータ抵抗器の横方向
の範囲を決定している。次に、りんケイ酸ガラス(PS
G)の層8は窒化ケイ素層7の上面に形成され、そして
一層軽くドープされたりんガラス(phosphoro
us glass)の他の層9が前のガラス層8の上に
形成されている。誘電パッシベーション層7.8、およ
び9は今はSF6およびアルゴンのような乾性エッチャ
ントを使用して適切にエッチされる。
タンタルの層10はガラス層9の上面に付着され、さら
にアルミニウムの一層導電的な層11はタンタル)11
0の上に付着される。これら相互接続層10と11とは
素子構造の左右の側で、それぞれ、ヒータ抵抗器および
相互接続パッドのための二つの表面障壁を画定するよう
にエッチされている。第1図の左側のこれら導電層10
と11とは層4内に作られたヒータ抵抗器に対するパル
ス駆動回路のような他の電子装置との電気接続体として
働く。このように、第1図のヒータ抵抗器は、新規な構
造の金属酸化物ケイ素(MOS)プリントヘッド集積回
路において、タングステン層5および6により、相互接
続パッド側の導体10および11を介して、電気的に接
続することができる。たとえば、金属接触部11はメタ
ライゼーションのストリップの形で特定のMOSパルス
駆動回路の出力回路として動作するMOSドライバ電界
効果トランジスタの出力すなわちドレイン端子まで延長
することができる。
にアルミニウムの一層導電的な層11はタンタル)11
0の上に付着される。これら相互接続層10と11とは
素子構造の左右の側で、それぞれ、ヒータ抵抗器および
相互接続パッドのための二つの表面障壁を画定するよう
にエッチされている。第1図の左側のこれら導電層10
と11とは層4内に作られたヒータ抵抗器に対するパル
ス駆動回路のような他の電子装置との電気接続体として
働く。このように、第1図のヒータ抵抗器は、新規な構
造の金属酸化物ケイ素(MOS)プリントヘッド集積回
路において、タングステン層5および6により、相互接
続パッド側の導体10および11を介して、電気的に接
続することができる。たとえば、金属接触部11はメタ
ライゼーションのストリップの形で特定のMOSパルス
駆動回路の出力回路として動作するMOSドライバ電界
効果トランジスタの出力すなわちドレイン端子まで延長
することができる。
次に第2A図から第2G図までを参照すると、シリコン
基板1は典型的には厚さが15ミルから25ミルで、電
気固有抵抗は約20Ωcmであり、その上に第2A図に
示すように厚さが約1.6ミクロンの熱二酸化ケイ素の
層2を備えている。
基板1は典型的には厚さが15ミルから25ミルで、電
気固有抵抗は約20Ωcmであり、その上に第2A図に
示すように厚さが約1.6ミクロンの熱二酸化ケイ素の
層2を備えている。
第2B図には低圧化学蒸着(LPGVD)によりSto
w層2の上に付着している薄い0.1ミクロンの窒化ケ
イ素Si3N4の層3を示しである。このプロセスおよ
び本明細書中で参照する同様の他のプロセスは半導体処
理技術では一般に良(知られており、たとえば1979
年にAddison−Wesleyから発行のrlnt
egrated C1rcuit t!ngineer
ing Design。
w層2の上に付着している薄い0.1ミクロンの窒化ケ
イ素Si3N4の層3を示しである。このプロセスおよ
び本明細書中で参照する同様の他のプロセスは半導体処
理技術では一般に良(知られており、たとえば1979
年にAddison−Wesleyから発行のrlnt
egrated C1rcuit t!ngineer
ing Design。
Fabrication and Applicati
onJと題する本の237頁に述べられている。
onJと題する本の237頁に述べられている。
次に第2C図に示すように、抵抗層4はケイ化タンタル
を500人と1000人との間の厚さにスパッタして5
iJ4層3上に形成され、タングステン層5はこのステ
ップに続いて約250人の厚さにスパッタすることによ
り形成される。次に、より厚い、電気抵抗の低いタング
ステン層6が薄いタングステン層5の上に化学蒸着(C
V D)を利用して約0.5 ミクロンの厚さに成長さ
れる。次に、第2D図に示すように、先に付着した導電
層および抵抗層4.5、および6を図示の幾何学的形状
にエッチした後、プラズマ高揚化学蒸着’(PECVD
)を使用して厚さ約1000人の窒化ケイ素SiN、H
,の層7をタングステン層6の表面上に付着させる。こ
のPECVDプロセスは半導体処理技術の当業者には既
知であり、たとえば、1982年にNoyes Pub
li−cationsが発行したrDepositio
n Technologiesfor Films a
nd CoatingsJと題する本の376頁以降に
述べられている。
を500人と1000人との間の厚さにスパッタして5
iJ4層3上に形成され、タングステン層5はこのステ
ップに続いて約250人の厚さにスパッタすることによ
り形成される。次に、より厚い、電気抵抗の低いタング
ステン層6が薄いタングステン層5の上に化学蒸着(C
V D)を利用して約0.5 ミクロンの厚さに成長さ
れる。次に、第2D図に示すように、先に付着した導電
層および抵抗層4.5、および6を図示の幾何学的形状
にエッチした後、プラズマ高揚化学蒸着’(PECVD
)を使用して厚さ約1000人の窒化ケイ素SiN、H
,の層7をタングステン層6の表面上に付着させる。こ
のPECVDプロセスは半導体処理技術の当業者には既
知であり、たとえば、1982年にNoyes Pub
li−cationsが発行したrDepositio
n Technologiesfor Films a
nd CoatingsJと題する本の376頁以降に
述べられている。
さらに第2D図に示すステップでは、りん含有量が約8
パーセントになるようにドープされたりんドープ・ガラ
ス5t(hの層8を化学蒸着(CV D)により図示の
輪郭に形成し、その後、この構造体を1000℃で約1
5分間アニーリング(熱処理)し、ケイ化タンタルの抵
抗層4を安定化し、抵抗器端部上のりんドープされたま
たはりんケイ酸ガラス(P S G)をリフローさせる
。次いで、りんケイ酸ガラスの層9を層8の表面に厚さ
約2000人に形成し、りん含有量が約4パーセントに
なるようにドープする。このPSG層9は、第2E図に
示しであるが、以後に形成されるアルミニウム最終導体
を攻 する可能性のあるりん酸の形成を排除するような
働きをする。
パーセントになるようにドープされたりんドープ・ガラ
ス5t(hの層8を化学蒸着(CV D)により図示の
輪郭に形成し、その後、この構造体を1000℃で約1
5分間アニーリング(熱処理)し、ケイ化タンタルの抵
抗層4を安定化し、抵抗器端部上のりんドープされたま
たはりんケイ酸ガラス(P S G)をリフローさせる
。次いで、りんケイ酸ガラスの層9を層8の表面に厚さ
約2000人に形成し、りん含有量が約4パーセントに
なるようにドープする。このPSG層9は、第2E図に
示しであるが、以後に形成されるアルミニウム最終導体
を攻 する可能性のあるりん酸の形成を排除するような
働きをする。
プロセスのこの点で、三重層パッシベーション(7,8
、および9)を第2F図に参照番号6で示すようにCV
Dタングステン層までドライエッチする。次に、タンタ
ルのキャビテーション障壁10とアルミニウム最終相互
接続層11とがそれぞれ厚さ約0.6ミクロンおよび0
.4ミクロンにスパッタされる。これらのステップは第
2G図に概要を図示しであるが、第1図の複合集積回路
構造と同一な合成構造が完成される。パッドまたは相互
接続層10および11は湿式化学エツチング技術により
パターン化され第2G図に示す装置の幾何学的形状を画
定する。以下に本実施例のプリントヘッドの各要素の寸
法、性質について述べる。
、および9)を第2F図に参照番号6で示すようにCV
Dタングステン層までドライエッチする。次に、タンタ
ルのキャビテーション障壁10とアルミニウム最終相互
接続層11とがそれぞれ厚さ約0.6ミクロンおよび0
.4ミクロンにスパッタされる。これらのステップは第
2G図に概要を図示しであるが、第1図の複合集積回路
構造と同一な合成構造が完成される。パッドまたは相互
接続層10および11は湿式化学エツチング技術により
パターン化され第2G図に示す装置の幾何学的形状を画
定する。以下に本実施例のプリントヘッドの各要素の寸
法、性質について述べる。
薄膜 形成法 厚さ 物理的性質StO□
熱酸化 16000人 屈折率 71.46St
3N4LPCVD 1000人 屈折率 : 2.
01TaSiX 2 πスパッタ 〜75
0人 シート抵抗 :37Ω7平方−スパッタ 25
0人 シート抵抗:8Ωノ平方14 LPCV
D 5000人 シート抵抗:0.14Ω/平方S
iNxHg PECVD 1000人 屈折率
: 2.00StOt/8χP CVD 8
000人 屈折率 i〜1.46SiOt/4χP
CVD 2000人 屈折率 n 〜1.46T
a スパッタ 6000人 シート抵抗:2.
7Ω/平方AI/42Ca スパッタ 4000人
シー)抵抗j O,12Ωノ平方〔発明の効果〕 このように、高融点局部接続メタライゼーショ−13= ン、すなわち、タングステンにより、続いて付着される
りんドープケイ素ガラス(PSG)の高温リフローが可
能となり、これにより抵抗器電極端部をシールする新規
なプリントヘッド装置の構造と製造法とが提供される。
熱酸化 16000人 屈折率 71.46St
3N4LPCVD 1000人 屈折率 : 2.
01TaSiX 2 πスパッタ 〜75
0人 シート抵抗 :37Ω7平方−スパッタ 25
0人 シート抵抗:8Ωノ平方14 LPCV
D 5000人 シート抵抗:0.14Ω/平方S
iNxHg PECVD 1000人 屈折率
: 2.00StOt/8χP CVD 8
000人 屈折率 i〜1.46SiOt/4χP
CVD 2000人 屈折率 n 〜1.46T
a スパッタ 6000人 シート抵抗:2.
7Ω/平方AI/42Ca スパッタ 4000人
シー)抵抗j O,12Ωノ平方〔発明の効果〕 このように、高融点局部接続メタライゼーショ−13= ン、すなわち、タングステンにより、続いて付着される
りんドープケイ素ガラス(PSG)の高温リフローが可
能となり、これにより抵抗器電極端部をシールする新規
なプリントヘッド装置の構造と製造法とが提供される。
窒化ケイ素の膜は抵抗膜の上下に形成され、したがって
、有効な酸化障壁として役立つとともに、上層の窒化ケ
イ素膜が更に水分障壁として働く。高融点ケイ化物抵抗
膜は優れた高温安定性を示す他に、相互接続メタライゼ
ーションを施す前に構造体を1100℃までの熱処理に
耐える能力がある。
、有効な酸化障壁として役立つとともに、上層の窒化ケ
イ素膜が更に水分障壁として働く。高融点ケイ化物抵抗
膜は優れた高温安定性を示す他に、相互接続メタライゼ
ーションを施す前に構造体を1100℃までの熱処理に
耐える能力がある。
上記の構造体およびそのケイ化物層は集積回路処理に適
応できるとともに、論理状態を表わす抵抗器および駆動
トランジスタを製作した後に、抵抗層、導体層、および
パッシベーション層を作ることができる。本発明の非常
に重要な利点の一つはシリコンのような単独の共通の半
導体基板を基板の一領域にMOSまたはバイポーラ駆動
トランジスタを作り、基板の他の領域に熱インクジェッ
ト・プリントヘッド抵抗器を作るのに使用することがで
きるという事実である。その後でこれらの素子を上述の
マルチレベル金属相互接続方式を利用して相互に接続す
ることができる。
応できるとともに、論理状態を表わす抵抗器および駆動
トランジスタを製作した後に、抵抗層、導体層、および
パッシベーション層を作ることができる。本発明の非常
に重要な利点の一つはシリコンのような単独の共通の半
導体基板を基板の一領域にMOSまたはバイポーラ駆動
トランジスタを作り、基板の他の領域に熱インクジェッ
ト・プリントヘッド抵抗器を作るのに使用することがで
きるという事実である。その後でこれらの素子を上述の
マルチレベル金属相互接続方式を利用して相互に接続す
ることができる。
第1図は本発明によるプリントヘッドの断面図、第2A
図から第2G図は第1図のプリントヘッドの製造工程図
である。 1:シリコン基板、2:熱融離層(SiO□)、3:窒
化ケイ素層、4:抵抗層、5,6:タングステン層、7
:窒化ケイ素層、8.1PSG層、10:タンタル層、
11;アルミニウム層。
図から第2G図は第1図のプリントヘッドの製造工程図
である。 1:シリコン基板、2:熱融離層(SiO□)、3:窒
化ケイ素層、4:抵抗層、5,6:タングステン層、7
:窒化ケイ素層、8.1PSG層、10:タンタル層、
11;アルミニウム層。
Claims (1)
- 基板と、前記基板上に形成された薄膜抵抗層と、前記薄
膜抵抗層上に抵抗素子の寸法を画定するように形成され
た導電パターンと、前記導電パターンおよび前記抵抗素
子上に形成され、リフローされた二酸化ケイ素層とより
成るプリントヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/820,754 US4719477A (en) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | Integrated thermal ink jet printhead and method of manufacture |
US820754 | 1986-01-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62169660A true JPS62169660A (ja) | 1987-07-25 |
JPH0725164B2 JPH0725164B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=25231632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62007951A Expired - Fee Related JPH0725164B2 (ja) | 1986-01-17 | 1987-01-16 | 熱インクジェット・プリントヘッド用発熱体 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4719477A (ja) |
EP (1) | EP0229673B1 (ja) |
JP (1) | JPH0725164B2 (ja) |
CA (1) | CA1275854C (ja) |
DE (1) | DE3780177T2 (ja) |
HK (1) | HK46693A (ja) |
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