JPS63316401A - サ−マルヘツド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は感熱記録装置に用いられる薄膜型サーマルヘッ
ドに係り１＊にその発熱抵抗体の改良に係るものである
。

（従来の技術とその問題点） 従来、薄膜型サーマルヘッドの発熱抵抗体材料としては
、主に窒化タンタル神高融点金属シリサイド等が用いら
れている。前者の窒化タンタルは、３００°Ｃ程度の比
較的低い基板温度で形成可能であるため量産性に優れコ
スト的にも有利となっているが、サーマルヘッドの実使
用時に発熱抵抗体には５００°Ｃ程度までの瞬時の昇温
が繰シ返されるため、その抵抗値が経時的に大きぐ変化
してしまうという欠点を有している。即ちこのことは、
印字濃度のばらつき発生やサーマルヘッドとしての寿命
低下にもつながるといった大きな問題であった。一方９
発熱抵抗体として後者の高融点金属シリサイドを用いた
場合には、ｔ−マルヘッド実使用時におけるその抵抗値
変化を極力軽減させるために、これを５００°Ｃ程度の
高温にて形成する必要が生じてくる。つまりこれは、低
温で形成した高融点金属シリサイドが非晶質であったり
微細粒径の多結晶質であったりして、サーマルヘッド実
使用時の繰り返しの昇温において結晶化や粒径の拡大又
は相変化が生じ、これによって著しくその抵抗値が変化
してしまうことによるためである。従ってこの様な高融
点金属シリサイドなどにみられる高温プロセスは量産性
及びコストの点で不利を有していた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記諸点に鑑みなされたもので、その目的を、
抵抗値変化がきわめて少なく、また。

量産性及びコスト面でも有利である新規な発熱抵抗体材
料を用いることによって印字濃度のばらつきや寿命低下
を防止した優れたサーマルへ、・ノドを提供することと
するものである。即ち本発明は、この目的達成のために
、絶縁性基板上に少なくとも発熱抵抗体及び電極を有し
てなるサーマルヘッドにおいて２発熱抵抗体が７リコン
及びチタンの非晶質窒化物から成ることを特徴とするサ
ーマルヘッドを要旨とするものである。

本発明における発熱抵抗体を実際に形成するにあたって
は２例えば、ガラス基板（コーニング７０５９）をスパ
ッタ装置内で５００°Ｃに加熱し、　　ＴｉＳｉ２　　
ターゲットを用いて、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気
中で几Ｆ電力２００　Ｗにて５分間スパッタを行ない、
ガラス基板上に発熱抵抗体としての薄膜を形成すればよ
い。このとき、全ガス圧を１．５ＸｉＯＴｏｒｒと一定
として窒素分圧を次第に変化させると、得られる発熱抵
抗体膜の各窒素分圧時のシート抵抗は第１図の様（でな
る。この各窒素分圧時の発熱抵抗体膜をＸ線回折により
調べたところ、窒素分圧が０．０８　Ｘ　１０−２Ｔｏ
ｒｒ以上では非晶質であるが、それ以下では多結晶質と
なることが確認された。即ち、これからも判る様に、チ
タンシリサイド或はチタンとシリコンの混合物に添加さ
れる窒素の量は、適宜、その製造条件等をもって変えら
れるものであるが９重要なのは、その発熱抵抗体が例え
ば３００°Ｃといった低温で形成されようとも、５００
°Ｃ程度の高温状態に置かれた際に、常にそれが少なく
とも非晶質状態を維持でき得る程度だけの窒素を含むこ
とにある。従って本発明によって得られる発熱抵抗体は
全てがシリコン及びチタンの非晶質窒化物から成る必要
は無いもので、当然に窒化のなされていないチタンやシ
リコンを含んだり、或は他の不純物を含有し得ること勿
論である。

尚２本発明によるサーマルヘッドの他の構成要素である
。絶縁性基板、蓄熱体、電極そして保護膜等は公知のも
のが採用し得るものである。

（作用） 窒素を添加した非晶質のチタンシリサイドは。

非晶質状態にあるシリコン窒化物とチタン窒化物とがミ
クロレベルで混合形成されている。ここでシリコン窒化
物は高温においても安定した非晶質であるから、サーマ
ルヘッド実使用時の繰り返しの昇温によるチタン窒化物
の多結晶化を阻害する。よって発熱抵抗体の抵抗値変化
を極力無くすことができ、比較的低温状態での発熱抵抗
体形成が可能となる。

（実施例） 以下２本発明を実施例に基き詳細に説明する。

実施例１ 蓄熱体が形成されたアルミナ絶縁性基板上に汚染防止層
として５１０２をスパッタリングにより約１μｍ形成し
た後、基板温度５００°Ｃにて窒素分圧０．１４　ｘ　
１０−２Ｔｏｒｒ、全ガス圧１．５Ｘ　１０　　　Ｔｏ
ｒｒの条件でＴ　Ｉ８　＋　２　ターゲットをスパッタ
して前記基板上に発熱抵抗体を形成した。更にこれに、
ＡＩ！−０ｕ−８ｉ合金蘂よりなる電極を形成した後、
フォトリングラフィ。

ドライエツチング及びウェットエツチングにて所定のパ
ターンを形成し、再び５ｉＮｘ（Ｘ→３０％）膜を保護
膜としてスパッタリングにより形成し。

抵抗値２Ｋｎの非晶質の発熱抵抗体を有するサーマルヘ
ッドを得た。

実施ｆンリ２ 実施例１においてＴｉＳｉ２ターゲットをスパッタする
際、基板温度を３００°Ｃに変えた以外は実施例１と同
様にして抵抗値２Ｋｎの非晶質の発熱抵抗体を有するサ
ーマル−・ノドを得た。

比較例 実施例１においてＴｉＳｉ２ターゲツトヲスハツタする
際、窒素分圧を０．０５　Ｘ　１０−２Ｔｏｒｒに変え
、また、基板温度を５００°Ｃに変えた以外は実施例１
と同様にして抵抗値２ＫｆＬの非晶質の発熱抵抗体を有
するサーマルヘッドを得た。

（発明の効果） 上記実施例１，２及び比較例で得られたサーマルヘッド
について、パルス周期１　ｍ　Ｓｅｅの条件でペタ黒（
黒率１００％）を１×１０８ドツト実施し、この後の発
熱抵抗体の抵抗値変化率を調べたところ以下の様な結果
が得られた。

この表からも判る様に９本発明のサーマルヘッドは、５
００°Ｃ程度の高温でも非晶質状態が保たれるに十分な
窒素を添加したチタン及びシリコンの窒化物から成る発
熱抵抗体を用いたので、その発熱抵抗体形成を３００°
Ｃ程度の低温で行なっても、耐熱性に優れると共に抵抗
値変化は極めて少ないもので、しかも量産性及びコスト
的にも優れた利点を有しているものである。

また１発熱抵抗体中の窒素濃度を適宜変えることにより
、その比抵抗値を任意に設定することが可能となシ汎用
性の高いサーマルヘッドが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による発熱抵抗体中の窒素濃度とそのシ
ート抵抗との関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁性基板上に少なくとも発熱抵抗体及び電極を有して
   なるサーマルヘッドにおいて、発熱抵抗体がシリコン及
   びチタンの非晶質窒化物から成ることを特徴とするサー
   マルヘッド。