JP2664518B2 - インクジェット印字ヘッドとその製造方法 - Google Patents
インクジェット印字ヘッドとその製造方法Info
- Publication number
- JP2664518B2 JP2664518B2 JP2125277A JP12527790A JP2664518B2 JP 2664518 B2 JP2664518 B2 JP 2664518B2 JP 2125277 A JP2125277 A JP 2125277A JP 12527790 A JP12527790 A JP 12527790A JP 2664518 B2 JP2664518 B2 JP 2664518B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- ink
- silicon nitride
- temperature
- thermal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 57
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 39
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 22
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 13
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 13
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical group [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 2
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 74
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 19
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 17
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 9
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 7
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000000637 aluminium metallisation Methods 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- BGTFCAQCKWKTRL-YDEUACAXSA-N chembl1095986 Chemical compound C1[C@@H](N)[C@@H](O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]([C@H]1C(N[C@H](C2=CC(O)=CC(O[C@@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)=C2C=2C(O)=CC=C(C=2)[C@@H](NC(=O)[C@@H]2NC(=O)[C@@H]3C=4C=C(C(=C(O)C=4)C)OC=4C(O)=CC=C(C=4)[C@@H](N)C(=O)N[C@@H](C(=O)N3)[C@H](O)C=3C=CC(O4)=CC=3)C(=O)N1)C(O)=O)=O)C(C=C1)=CC=C1OC1=C(O[C@@H]3[C@H]([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO[C@@H]5[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](C)O5)O)O3)O[C@@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O3)O[C@@H]3[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)C4=CC2=C1 BGTFCAQCKWKTRL-YDEUACAXSA-N 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14088—Structure of heating means
- B41J2/14112—Resistive element
- B41J2/14129—Layer structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
- B41J2/1604—Production of bubble jet print heads of the edge shooter type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
- B41J2/1628—Manufacturing processes etching dry etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
- B41J2/1629—Manufacturing processes etching wet etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1632—Manufacturing processes machining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1642—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by CVD [chemical vapor deposition]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Recording Measured Values (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、サーマルインクジェット印字ヘッド、より
詳細には、有効寿命がより長く、製造費用効果がより高
いサーマルインクジェット印字ヘッド用の気泡発生発熱
体に関するものである。
詳細には、有効寿命がより長く、製造費用効果がより高
いサーマルインクジェット印字ヘッド用の気泡発生発熱
体に関するものである。
従来の技術 サーマルインクジェット印字方式は、電気パルスによ
って発生した熱エネルギーを用いてインク充満チャンネ
ル内で気泡を発生させ、その圧力でインク滴を噴射する
ドロップオンデマンド型が広く用いられている。熱エネ
ルギー発生器すなわち発熱体（一般に、抵抗器）は、ノ
ズルに近いインクチャンネル内の所定の位置に配置され
ている。各抵抗器は、電流パルスによって個別にアドレ
スされると、インクを瞬間的に沸騰させて気泡を発生
し、その圧力でインク滴を噴射する。気泡が膨張する
と、インクはノズルから膨れ出るが、インクの表面張力
でメニスカスとしてノズルの中に入っている。気泡が収
縮し始めると、ノズルと気泡の間のチャンネル内のイン
クが、収縮する気泡のほうへ動き始めるので、ノズルの
所でインクの体積収縮が起こり、その結果、膨れ出てい
るインクが分離して滴になる。気泡が膨張しているとき
インクが加速され、インク滴に複写用紙などの記録媒体
へ向かう方向の速度と運動量が与えられる。
って発生した熱エネルギーを用いてインク充満チャンネ
ル内で気泡を発生させ、その圧力でインク滴を噴射する
ドロップオンデマンド型が広く用いられている。熱エネ
ルギー発生器すなわち発熱体（一般に、抵抗器）は、ノ
ズルに近いインクチャンネル内の所定の位置に配置され
ている。各抵抗器は、電流パルスによって個別にアドレ
スされると、インクを瞬間的に沸騰させて気泡を発生
し、その圧力でインク滴を噴射する。気泡が膨張する
と、インクはノズルから膨れ出るが、インクの表面張力
でメニスカスとしてノズルの中に入っている。気泡が収
縮し始めると、ノズルと気泡の間のチャンネル内のイン
クが、収縮する気泡のほうへ動き始めるので、ノズルの
所でインクの体積収縮が起こり、その結果、膨れ出てい
るインクが分離して滴になる。気泡が膨張しているとき
インクが加速され、インク滴に複写用紙などの記録媒体
へ向かう方向の速度と運動量が与えられる。
滴噴射動作中の発熱体は、高温度、熱応力、強電場、
大きなキャビティーション応力などの環境にさらされ
る。このため、発熱体をキャビテーション応力から保護
する層で被覆する必要性が以前より認識されており、周
知のように、タンタル（Ta）はこの目的に合った非常に
優れた物質の１っである。
大きなキャビティーション応力などの環境にさらされ
る。このため、発熱体をキャビテーション応力から保護
する層で被覆する必要性が以前より認識されており、周
知のように、タンタル（Ta）はこの目的に合った非常に
優れた物質の１っである。
発熱体とTa保護層の間に二酸化シリコンまたはプラズ
マ堆積窒化シリコンなどの絶縁層を使用する従来の方法
には、幾つかの問題点がある。第１は、二酸化シリコン
または窒化シリコンの熱伝導率が低いので、発熱体をTa
層よりかなり高温にしなければならず、発熱体の熱効率
を低下させることである。第２は、Ta層の輪郭を定める
ため、CF4とO2の混合気の中でプラズマエッチングする
必要があることである。他の多くの材料のプラズマエッ
チングと異なり、発生する揮発性ガスは蒸気圧が低いの
で、ポンプで排出することが難しい。Taプロセスは、プ
ラズマエッチング室およびTa堆積室内の湿気に非常に敏
感である。また、エッチング工程は、時々滓がそのまま
残るので、発熱体とアルミニウムアドレッシング電極の
付着不良を起こすほか、アルミニウム電極端子の境界面
におけるワイヤボンディングの故障を引き起こすことも
ある。
マ堆積窒化シリコンなどの絶縁層を使用する従来の方法
には、幾つかの問題点がある。第１は、二酸化シリコン
または窒化シリコンの熱伝導率が低いので、発熱体をTa
層よりかなり高温にしなければならず、発熱体の熱効率
を低下させることである。第２は、Ta層の輪郭を定める
ため、CF4とO2の混合気の中でプラズマエッチングする
必要があることである。他の多くの材料のプラズマエッ
チングと異なり、発生する揮発性ガスは蒸気圧が低いの
で、ポンプで排出することが難しい。Taプロセスは、プ
ラズマエッチング室およびTa堆積室内の湿気に非常に敏
感である。また、エッチング工程は、時々滓がそのまま
残るので、発熱体とアルミニウムアドレッシング電極の
付着不良を起こすほか、アルミニウム電極端子の境界面
におけるワイヤボンディングの故障を引き起こすことも
ある。
本発明の発熱体構造および製造方法は、後で述べるよ
うに、上記のすべての問題を解決している。以下の特許
文献は、二酸化シリコンやプラズマ堆積窒化シリコンが
有する幾つかの問題点、例えば、寿命を縮めるピンホー
ル、等について認識しているが、適切な解決策を見いだ
していない。
うに、上記のすべての問題を解決している。以下の特許
文献は、二酸化シリコンやプラズマ堆積窒化シリコンが
有する幾つかの問題点、例えば、寿命を縮めるピンホー
ル、等について認識しているが、適切な解決策を見いだ
していない。
米国特許第4,513,298号は、窒化シリコン層を含むパ
ッシベーション構造と、燐拡散シリコンまたは多結晶シ
リコンとから成る抵抗体を用いたサーマルインクジェッ
ト印字ヘッドを開示している。窒化シリコンは、プラズ
マ支援CVD法によって形成される。インクと接触してイ
ンクの気泡を発生させ収縮させる抵抗体の上層は、炭化
ケイ素である。この上層は窒化シリコンのパッシベーシ
ョン層の上に形成される。しかし、都合の悪いことに、
このパッシベーション層はどうしてもピンホールなどの
欠陥があって、抵抗体および電極を完全に保護すること
ができない。
ッシベーション構造と、燐拡散シリコンまたは多結晶シ
リコンとから成る抵抗体を用いたサーマルインクジェッ
ト印字ヘッドを開示している。窒化シリコンは、プラズ
マ支援CVD法によって形成される。インクと接触してイ
ンクの気泡を発生させ収縮させる抵抗体の上層は、炭化
ケイ素である。この上層は窒化シリコンのパッシベーシ
ョン層の上に形成される。しかし、都合の悪いことに、
このパッシベーション層はどうしてもピンホールなどの
欠陥があって、抵抗体および電極を完全に保護すること
ができない。
米国特許第4,535,343号は、窒化タンタルとアルミニ
ウムの導体で作られた抵抗体構造を使用することによっ
て、上記米国特許第4,515,298号のピンホール問題を解
決している。導体の間にはさまれた抵抗体構造を活性酸
素の雰囲気にさらすと、アルミニウム導体のさらされた
表面部分が酸化されて、Al2O3の酸化皮膜が生じる。同
時に、酸素はさらされた抵抗体構造とも反応して、滑ら
かで、欠陥のない、五酸化タンタルまたはオキシ窒化タ
ンタルのパッシベーション層を形成する。そのほかに、
二酸化シリコンの断熱層も開示されている。
ウムの導体で作られた抵抗体構造を使用することによっ
て、上記米国特許第4,515,298号のピンホール問題を解
決している。導体の間にはさまれた抵抗体構造を活性酸
素の雰囲気にさらすと、アルミニウム導体のさらされた
表面部分が酸化されて、Al2O3の酸化皮膜が生じる。同
時に、酸素はさらされた抵抗体構造とも反応して、滑ら
かで、欠陥のない、五酸化タンタルまたはオキシ窒化タ
ンタルのパッシベーション層を形成する。そのほかに、
二酸化シリコンの断熱層も開示されている。
米国特許第4,532,530号は、不純物添加多結晶シリコ
ンから作られた発熱体を有するサーマルインクジェット
印字ヘッドを開示している。ガラスメサを用いて、発熱
体の能動部分をシリコン支持基板および電極接続点から
断熱している。
ンから作られた発熱体を有するサーマルインクジェット
印字ヘッドを開示している。ガラスメサを用いて、発熱
体の能動部分をシリコン支持基板および電極接続点から
断熱している。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、熱分解窒化シリコンを、ポリシリコ
ンの抵抗層とタンタル層の間の絶縁層として使用する構
造をもつ発熱体を備えたサーマルインクジェット印字ヘ
ッドを提供することである。この熱分解窒化シリコン、
即ち、高温窒化シリコンは、輪郭を定めるTaエッチング
で腐食されないという利点がある。
ンの抵抗層とタンタル層の間の絶縁層として使用する構
造をもつ発熱体を備えたサーマルインクジェット印字ヘ
ッドを提供することである。この熱分解窒化シリコン、
即ち、高温窒化シリコンは、輪郭を定めるTaエッチング
で腐食されないという利点がある。
課題を解決するための手段 本発明は、独自の発熱体構造と製造方法によって改良
されたサーマルインクジェット印字ヘッドを提供する。
各発熱体は、抵抗層、続いて堆積されるキャビテーショ
ン応力保護層を電気的に絶縁するため抵抗層の上に所定
の厚さに堆積された高温熱分解窒化シリコン層、および
熱分解窒化シリコン層の上に堆積されたキャビテーショ
ン応力保護層から成っている。熱分解窒化シリコンは、
窒化シリコンに悪い影響を与えずに、エッチングでタン
タルの輪郭を定めることを可能にする。輪郭が定められ
たタンタルは、窒化シリコンのウェトエッチで輪郭を定
めるためのマスクの役目をする。このような構造は、製
造費を下げると共に、印字ヘッドの耐久性をより長くす
る。
されたサーマルインクジェット印字ヘッドを提供する。
各発熱体は、抵抗層、続いて堆積されるキャビテーショ
ン応力保護層を電気的に絶縁するため抵抗層の上に所定
の厚さに堆積された高温熱分解窒化シリコン層、および
熱分解窒化シリコン層の上に堆積されたキャビテーショ
ン応力保護層から成っている。熱分解窒化シリコンは、
窒化シリコンに悪い影響を与えずに、エッチングでタン
タルの輪郭を定めることを可能にする。輪郭が定められ
たタンタルは、窒化シリコンのウェトエッチで輪郭を定
めるためのマスクの役目をする。このような構造は、製
造費を下げると共に、印字ヘッドの耐久性をより長くす
る。
添付図面を参照し、以下の詳細な説明を読まれれば、
本発明をより完全に理解することができるであろう。図
中、類似する部品は同じ参照番号で表示してある。
本発明をより完全に理解することができるであろう。図
中、類似する部品は同じ参照番号で表示してある。
実施例 第１図は、滴噴射ノズル27の配列を示す、典型的なサ
ーマルインクジェット印字ヘッド10の前面29の拡大斜視
図である。後で説明するが、第２図に図示されているよ
うに、下の絶縁性基板すなわちヒーター板28には、表面
30に配列された発熱体34とアドレッシング電極33から成
る本発明の改良型多層サーマルトランスジューサ36が設
けられている。上の基板すなわちチャンネル板31には、
一方向に延びて基板の前面29を貫通する平行溝20が設け
られている。溝の他端は傾斜壁21で終わっている。内部
の凹部は毛管作用で充填されるインクチャンネル20のイ
ンク供給マニホルド24として使用され、その開いた底は
インク供給孔25として使用される。溝と下の基板28によ
って形成される各インクチャンネルの中に、複数の発熱
体34の１っが置かれるように、チャンネル板31とヒータ
ー板28がぴったり合わされ、接着される。インクは、凹
部24と下の基板すなわちヒーター板28によって形成され
たマニホルドに流入し、インク供給孔25を通り、毛管作
用によって厚膜絶縁層18に設けられた細い凹部38を通過
してチャンネル20を満たす。インクは各ノズルの所でメ
ニスカスを形成する。その表面張力とインクのわずかな
負圧が、ノズルからインクが滲み出るのを防止する。下
の基板すなわちヒーター板28上のアドレッシング電極33
は端子32で終わっている。電極33の端子32を露出させ
て、印字ヘッド10が永久的に取り付けられる娘基板19上
の電極14に対するワイヤボンディング15のために、上の
基板すなわちチャンネル板31は下の基板すなわちヒータ
ー板28よりも小さい。層18は、後で説明するが、上の基
板と下の基板にはさまれた厚膜パッシベーション層であ
る。厚膜絶縁層18は、発熱体34を露出させるため、すな
わち発熱体をピット26の中に置くため、およびマニホル
ド24とインクチャンネル20の間を連絡する細長い凹部38
を形成するためエッチングされる。そのほかに、厚膜絶
縁層18は電極33の端子32を露出させるためエッチングさ
れる。
ーマルインクジェット印字ヘッド10の前面29の拡大斜視
図である。後で説明するが、第２図に図示されているよ
うに、下の絶縁性基板すなわちヒーター板28には、表面
30に配列された発熱体34とアドレッシング電極33から成
る本発明の改良型多層サーマルトランスジューサ36が設
けられている。上の基板すなわちチャンネル板31には、
一方向に延びて基板の前面29を貫通する平行溝20が設け
られている。溝の他端は傾斜壁21で終わっている。内部
の凹部は毛管作用で充填されるインクチャンネル20のイ
ンク供給マニホルド24として使用され、その開いた底は
インク供給孔25として使用される。溝と下の基板28によ
って形成される各インクチャンネルの中に、複数の発熱
体34の１っが置かれるように、チャンネル板31とヒータ
ー板28がぴったり合わされ、接着される。インクは、凹
部24と下の基板すなわちヒーター板28によって形成され
たマニホルドに流入し、インク供給孔25を通り、毛管作
用によって厚膜絶縁層18に設けられた細い凹部38を通過
してチャンネル20を満たす。インクは各ノズルの所でメ
ニスカスを形成する。その表面張力とインクのわずかな
負圧が、ノズルからインクが滲み出るのを防止する。下
の基板すなわちヒーター板28上のアドレッシング電極33
は端子32で終わっている。電極33の端子32を露出させ
て、印字ヘッド10が永久的に取り付けられる娘基板19上
の電極14に対するワイヤボンディング15のために、上の
基板すなわちチャンネル板31は下の基板すなわちヒータ
ー板28よりも小さい。層18は、後で説明するが、上の基
板と下の基板にはさまれた厚膜パッシベーション層であ
る。厚膜絶縁層18は、発熱体34を露出させるため、すな
わち発熱体をピット26の中に置くため、およびマニホル
ド24とインクチャンネル20の間を連絡する細長い凹部38
を形成するためエッチングされる。そのほかに、厚膜絶
縁層18は電極33の端子32を露出させるためエッチングさ
れる。
第２図は、第１図の線２−２に沿った断面図で、イン
クがマニホルド24から溝20の端部22をまわって流れる様
子を矢印23で示す。米国特許第4,638,337号に記載され
ているように、（100）シリコンウェーハの研磨された
面に、複数組の気泡発生用発熱体34と、アドレッシング
電極33がパターニングされる。複数組のアドレッシング
電極33と、発熱体の役目をする抵抗体と、共通帰線35を
パターニングする前に、ウェーハの研磨面に、厚さ約２
ミクロンの二酸化シリコンなどのアンダーグレーズ層39
が被覆される。抵抗体は、化学気相蒸着（CVD）法で蒸
着することができる不純物添加多結晶シリコンでもよい
し、あるいは硼化ジルコニウム（ZrB2）などの他の周知
の抵抗体でもよい。共通帰線とアドレッシング電極は、
一般に、アンダーグレーズ層の上および発熱体の縁に蒸
着されたアルミニウムのリード線である。チャンネル板
31を接着して印字ヘッドを作った後、娘基板19の電極14
にワイヤボンディングするときの隙間を与えるため、共
通帰線35の端子37（第１図）とアドレッシング電極33の
端子32は所定の場所に配置されている。共通帰線35とア
ドレッシング電極33は、0.5〜３ミクロン（1.5ミクロン
が好ましい）の厚さに堆積される。
クがマニホルド24から溝20の端部22をまわって流れる様
子を矢印23で示す。米国特許第4,638,337号に記載され
ているように、（100）シリコンウェーハの研磨された
面に、複数組の気泡発生用発熱体34と、アドレッシング
電極33がパターニングされる。複数組のアドレッシング
電極33と、発熱体の役目をする抵抗体と、共通帰線35を
パターニングする前に、ウェーハの研磨面に、厚さ約２
ミクロンの二酸化シリコンなどのアンダーグレーズ層39
が被覆される。抵抗体は、化学気相蒸着（CVD）法で蒸
着することができる不純物添加多結晶シリコンでもよい
し、あるいは硼化ジルコニウム（ZrB2）などの他の周知
の抵抗体でもよい。共通帰線とアドレッシング電極は、
一般に、アンダーグレーズ層の上および発熱体の縁に蒸
着されたアルミニウムのリード線である。チャンネル板
31を接着して印字ヘッドを作った後、娘基板19の電極14
にワイヤボンディングするときの隙間を与えるため、共
通帰線35の端子37（第１図）とアドレッシング電極33の
端子32は所定の場所に配置されている。共通帰線35とア
ドレッシング電極33は、0.5〜３ミクロン（1.5ミクロン
が好ましい）の厚さに堆積される。
第３図は、本発明の改良型サーマルトランスジューサ
36を示す、インクチャンネル20のノズル付近の拡大断面
図である。好ましい実施例の場合、下の基板すなわちヒ
ーター板28は、熱酸化物のアンダーグレーズ層39、また
は二酸化シリコンなどの他の適当な絶縁層を持つシリコ
ンである。アンダーグレーズ層39の上に、ポリシリコン
発熱体34が形成され、そしてアンダーグレーズ層39と発
熱体34上に別の絶縁性オーバーグレース層13が堆積され
る。このオーバーグレース層13は、二酸化シリコンの熱
酸化物でもよいし、熱酸化物と再流動ケイ酸燐ガラス
（PSG）との複合層でもよい。熱酸化層は、一般に、発
熱体を保護かつ絶縁するため、0.5〜1.0ミクロンの厚さ
に成長させる。再流動PSGと熱酸化物との複合層は、通
例、約0.5〜1.0ミクロンの厚さである。複合層の場合に
は、薄い熱酸化物に続いて、約5000ÅのPSG層が堆積さ
れ、次に、PSG層が加熱され、再流動化されて、平滑な
表面が生成される。平滑化されたガラス表面はアルミニ
ウム金属化処理でより容易に被覆される。次に、発熱体
34をアルミニウムアドレッシング電極33およびアルミニ
ウム共通帰線35に電気的に接続のための開孔を発熱体の
縁の近くに形成するため、オーバーグレース層がマスク
され、エッチングされる。同時に、発熱体34の気泡発生
区域内のオーバーグレース層も同時に除去される。
36を示す、インクチャンネル20のノズル付近の拡大断面
図である。好ましい実施例の場合、下の基板すなわちヒ
ーター板28は、熱酸化物のアンダーグレーズ層39、また
は二酸化シリコンなどの他の適当な絶縁層を持つシリコ
ンである。アンダーグレーズ層39の上に、ポリシリコン
発熱体34が形成され、そしてアンダーグレーズ層39と発
熱体34上に別の絶縁性オーバーグレース層13が堆積され
る。このオーバーグレース層13は、二酸化シリコンの熱
酸化物でもよいし、熱酸化物と再流動ケイ酸燐ガラス
（PSG）との複合層でもよい。熱酸化層は、一般に、発
熱体を保護かつ絶縁するため、0.5〜1.0ミクロンの厚さ
に成長させる。再流動PSGと熱酸化物との複合層は、通
例、約0.5〜1.0ミクロンの厚さである。複合層の場合に
は、薄い熱酸化物に続いて、約5000ÅのPSG層が堆積さ
れ、次に、PSG層が加熱され、再流動化されて、平滑な
表面が生成される。平滑化されたガラス表面はアルミニ
ウム金属化処理でより容易に被覆される。次に、発熱体
34をアルミニウムアドレッシング電極33およびアルミニ
ウム共通帰線35に電気的に接続のための開孔を発熱体の
縁の近くに形成するため、オーバーグレース層がマスク
され、エッチングされる。同時に、発熱体34の気泡発生
区域内のオーバーグレース層も同時に除去される。
サーマルトランスジューサを製作する次の工程は、露
出したポリシリコン発熱体の上に直かに熱分解窒化シリ
コン層17を約1500Åの厚さに堆積し、続いて熱分解窒化
シリコン層17をキャビテーション応力から保護するため
に0.1〜1.0ミクロンの厚さのタンタル層12を堆積するこ
とである。熱分解窒化層の厚さは、500〜2500Åである
が、1500Åの厚さが最適である。
出したポリシリコン発熱体の上に直かに熱分解窒化シリ
コン層17を約1500Åの厚さに堆積し、続いて熱分解窒化
シリコン層17をキャビテーション応力から保護するため
に0.1〜1.0ミクロンの厚さのタンタル層12を堆積するこ
とである。熱分解窒化層の厚さは、500〜2500Åである
が、1500Åの厚さが最適である。
熱分解窒化シリコンは、アンモニア（NH3）とジクロ
ロシラン（SiCl2H2）を約800℃で反応させて、または、
シランとアンモニアをそれより若干低い温度で反応させ
て、発熱体の上に堆積される。即ち、高温窒化シリコン
層として堆積される。このプロセスは、反応室（図示せ
ず）に導入され、3/16インチの間隔をおいて積み重ねら
れたウェーハすなわちヒーター板（１実行に、約100個
のウェーハが適当である）の上を通過する２種類のガス
の表面触媒反応を用いている。米国特許第Re.32,572号
に記載されているように、１個のウェーハから多数のヒ
ーター板を同時に製作することができる。高い堆積温度
が必要であるため、反応の副生物である水素や塩素は、
窒化シリコン層、即ち、高温窒化シリコン層17に容易に
入り込まず、その結果、熱分解窒化物はバルク窒化シリ
コンの性質に近くなる。高温窒化シリコンの望ましい主
の性質は、高い熱伝導率、移動イオン（Na+やLi+）浸透
に対する耐性、および硬度である。熱分解窒化物堆積法
は、シリコンの部分酸化（LOCOS）の基本であり、精密
な均一性制御により、多数のウェーハを、非常に欠陥率
の低い窒化シリコン誘電層で被覆することができるよう
に改良された。
ロシラン（SiCl2H2）を約800℃で反応させて、または、
シランとアンモニアをそれより若干低い温度で反応させ
て、発熱体の上に堆積される。即ち、高温窒化シリコン
層として堆積される。このプロセスは、反応室（図示せ
ず）に導入され、3/16インチの間隔をおいて積み重ねら
れたウェーハすなわちヒーター板（１実行に、約100個
のウェーハが適当である）の上を通過する２種類のガス
の表面触媒反応を用いている。米国特許第Re.32,572号
に記載されているように、１個のウェーハから多数のヒ
ーター板を同時に製作することができる。高い堆積温度
が必要であるため、反応の副生物である水素や塩素は、
窒化シリコン層、即ち、高温窒化シリコン層17に容易に
入り込まず、その結果、熱分解窒化物はバルク窒化シリ
コンの性質に近くなる。高温窒化シリコンの望ましい主
の性質は、高い熱伝導率、移動イオン（Na+やLi+）浸透
に対する耐性、および硬度である。熱分解窒化物堆積法
は、シリコンの部分酸化（LOCOS）の基本であり、精密
な均一性制御により、多数のウェーハを、非常に欠陥率
の低い窒化シリコン誘電層で被覆することができるよう
に改良された。
熱分解窒化物堆積法は、Al金属被覆ウェーハに適合し
ないという欠点がある。その理由は、Alが675℃で溶融
すること、および融点より低い温度でも、SiとAlとの間
に強い相互作用があり、そのため接合部スパイクや他の
重大な問題が生じるからである。金属被覆した集積回路
チップをアルカリイオンに対し不活性化するため従来の
印字ヘッドに使用されているプラズマ窒化シリコンが開
発された。この方法は、RFプラズマ励起と一緒にシラン
とアンモニアを使用して、100℃程度の低い温度でSiNxH
yプラズマ窒化物を堆積する。低い堆積温度は、堆積膜
内にかなりの水素が存在することを意味し、この水素が
移行して、タンタル（Ta）を脆弱化する可能性があるほ
か、プラズマ窒化物質から放出された水素によるシリコ
ン結晶粒子境界パッシベーションのため、ポリシリコン
のシート抵抗が変化する可能性がある。それに加えて、
RFパワー密度、SiH4とNH3の混合ガスのすべてを一度に
制御することが難しいので、通例は、プラズマ窒化物が
より厚くなったり、組成の不均一が生じたりする。プラ
ズマ窒化物が理論的構成から逸脱していると、移動イオ
ンの浸透がより大きくなって、熱伝導率がより低下し、
正確な制御を行うのが少なからず困難になる。プラズマ
支援窒化シリコンに付随するすべての問題は、熱分解窒
化シリコンを使用することによって解消される。
ないという欠点がある。その理由は、Alが675℃で溶融
すること、および融点より低い温度でも、SiとAlとの間
に強い相互作用があり、そのため接合部スパイクや他の
重大な問題が生じるからである。金属被覆した集積回路
チップをアルカリイオンに対し不活性化するため従来の
印字ヘッドに使用されているプラズマ窒化シリコンが開
発された。この方法は、RFプラズマ励起と一緒にシラン
とアンモニアを使用して、100℃程度の低い温度でSiNxH
yプラズマ窒化物を堆積する。低い堆積温度は、堆積膜
内にかなりの水素が存在することを意味し、この水素が
移行して、タンタル（Ta）を脆弱化する可能性があるほ
か、プラズマ窒化物質から放出された水素によるシリコ
ン結晶粒子境界パッシベーションのため、ポリシリコン
のシート抵抗が変化する可能性がある。それに加えて、
RFパワー密度、SiH4とNH3の混合ガスのすべてを一度に
制御することが難しいので、通例は、プラズマ窒化物が
より厚くなったり、組成の不均一が生じたりする。プラ
ズマ窒化物が理論的構成から逸脱していると、移動イオ
ンの浸透がより大きくなって、熱伝導率がより低下し、
正確な制御を行うのが少なからず困難になる。プラズマ
支援窒化シリコンに付随するすべての問題は、熱分解窒
化シリコンを使用することによって解消される。
熱分解窒化シリコンは、２っの非常に有益な機能を果
たす。第１は、非常に熱伝導率が高いので、抵抗体に直
かに接して堆積させたとき、熱効率のよい抵抗体構造が
得られることである。第２は、熱分解窒化シリコンがTa
エッチに対し耐性を有する数少ない物質の１っであるこ
とである。Taは、ほとんどの腐食性高温環境に十分に耐
えるので、当然に、Taを腐食させることは難しい。最も
よく知られたウェットケミカルTaエッチは、高温の濃縮
した苛性アルカリ溶液とHF/HNOH3の混合液である。熱分
解窒化シリコンは、これらのエッチによって非常にゆっ
くり腐食されるので（腐食速度は毎分50Å以下であ
る）、Taエッチによる熱分解窒化シリコンの腐食は無視
できる。したがって、簡単なフォトレジストのマスクと
HF/HNOH3混合液を用いて、熱分解窒化シリコン（Si
3N4）を除き、Taをウェットエッチングすることができ
る。代わりに、フッ素または塩素ベースエッチの化学的
性質を用いて、Taをプラズマエッチングすることができ
る。その後、Taは、沸騰している（180℃）リン酸の中
で、熱分解Si3N4のウェットまたはプラズマエッチング
の輪郭を定めるマスクの役目をする。
たす。第１は、非常に熱伝導率が高いので、抵抗体に直
かに接して堆積させたとき、熱効率のよい抵抗体構造が
得られることである。第２は、熱分解窒化シリコンがTa
エッチに対し耐性を有する数少ない物質の１っであるこ
とである。Taは、ほとんどの腐食性高温環境に十分に耐
えるので、当然に、Taを腐食させることは難しい。最も
よく知られたウェットケミカルTaエッチは、高温の濃縮
した苛性アルカリ溶液とHF/HNOH3の混合液である。熱分
解窒化シリコンは、これらのエッチによって非常にゆっ
くり腐食されるので（腐食速度は毎分50Å以下であ
る）、Taエッチによる熱分解窒化シリコンの腐食は無視
できる。したがって、簡単なフォトレジストのマスクと
HF/HNOH3混合液を用いて、熱分解窒化シリコン（Si
3N4）を除き、Taをウェットエッチングすることができ
る。代わりに、フッ素または塩素ベースエッチの化学的
性質を用いて、Taをプラズマエッチングすることができ
る。その後、Taは、沸騰している（180℃）リン酸の中
で、熱分解Si3N4のウェットまたはプラズマエッチング
の輪郭を定めるマスクの役目をする。
次に、表Ｉと表IIに、熱分解窒化シリコンを用いて抵
抗体の保護処理を行った場合と行わない場合について、
パワーMOS回路の工程の流れを示す。熱分解窒化物工程
とTaパッシベーション工程は、工程順序に容易に組み入
れられることがわかる。熱分解窒化物およびTaの堆積工
程、１回のリソグラフィー工程、およびTaおよび窒化物
のエッチング工程を追加するだけでよい。
抗体の保護処理を行った場合と行わない場合について、
パワーMOS回路の工程の流れを示す。熱分解窒化物工程
とTaパッシベーション工程は、工程順序に容易に組み入
れられることがわかる。熱分解窒化物およびTaの堆積工
程、１回のリソグラフィー工程、およびTaおよび窒化物
のエッチング工程を追加するだけでよい。
多層サーマルトランスジューサ構造は、トランスジュ
ーサの４重量％のCVD PSGまたはプラズマ窒化鉛パッシ
ベーション（後者が好ましい）によって完成する。これ
らの物質は、いずれも、Alボンディングパッドおよび抵
抗体区域からエッチングにより選択的に除去することが
できる。
ーサの４重量％のCVD PSGまたはプラズマ窒化鉛パッシ
ベーション（後者が好ましい）によって完成する。これ
らの物質は、いずれも、Alボンディングパッドおよび抵
抗体区域からエッチングにより選択的に除去することが
できる。
表Ｉ 熱分解窒化シリコンで保護された抵抗体を有する能動ド
ライバの工程順序 1. 再流動ガラス／熱酸化物に接触開孔をエッチングす
る。
ライバの工程順序 1. 再流動ガラス／熱酸化物に接触開孔をエッチングす
る。
2. 洗浄する。
3. Si3N4を堆積する。
4. Taを堆積する。
5. フォトレジストを塗布し、パターニングする。
6. Taをエッチングする。
7. フォトレジストを剥離する。
8. Si3N4をエッチングする。
9. 洗浄する。
10. Al/1％Siを堆積する。
11. Al/1％Siをパターニングする。
表II 熱分解窒化シリコンで保護された抵抗体を有しない能動
ドライバの工程順序 1. 再流動ガラス／熱酸化物に接触開孔をエッチングす
る。
ドライバの工程順序 1. 再流動ガラス／熱酸化物に接触開孔をエッチングす
る。
2. Al/1％のSiを堆積する。
3. Al/1％のSiをパターニングする。
電極パッシベーションのため、複数組の発熱体とアド
レッシング電極を有するウェーハ表面すなわちヒーター
板の全面に、厚さ1.25ミクロンの燐ドープCVD二酸化シ
リコン膜16が堆積される。このパッシベーション膜16
は、露出した電極をインクから保護する。上記の燐ドー
プ二酸化シリコンのほかに、他のイオン遮断層、例えば
ポリイミド、プラズマ窒化物、あるいはそれらの組合せ
を使用してもよい。イオン遮断層は、1000Å〜10ミクロ
ンの厚さで有効にイオンを遮断するが、好ましい厚さは
１ミクロンである。後で娘基板の電極に対するワイヤボ
ンディングのため、共通帰線の端子とアドレッシング電
極の端子の所のパッシベーション膜16がエッチングで取
り除かれる。この二酸化シリコン膜のエッチングは、ウ
ェットエッチング法またはドライエッチング法のどれを
用いてもよい。上記の代わりに、プラズマ堆積窒化シリ
コン（Si3N4）で電極パッシベーションを施してもよ
い。
レッシング電極を有するウェーハ表面すなわちヒーター
板の全面に、厚さ1.25ミクロンの燐ドープCVD二酸化シ
リコン膜16が堆積される。このパッシベーション膜16
は、露出した電極をインクから保護する。上記の燐ドー
プ二酸化シリコンのほかに、他のイオン遮断層、例えば
ポリイミド、プラズマ窒化物、あるいはそれらの組合せ
を使用してもよい。イオン遮断層は、1000Å〜10ミクロ
ンの厚さで有効にイオンを遮断するが、好ましい厚さは
１ミクロンである。後で娘基板の電極に対するワイヤボ
ンディングのため、共通帰線の端子とアドレッシング電
極の端子の所のパッシベーション膜16がエッチングで取
り除かれる。この二酸化シリコン膜のエッチングは、ウ
ェットエッチング法またはドライエッチング法のどれを
用いてもよい。上記の代わりに、プラズマ堆積窒化シリ
コン（Si3N4）で電極パッシベーションを施してもよ
い。
次に、パッシベーション膜16の上に、厚さ10〜100ミ
クロン（25〜50ミクロンが好ましい）の、Riston（登録
商標）、Vacrel（登録商標）、Probimer52（登録商
標）、またはボリイミドなどの厚膜絶縁層18が形成され
る。この絶縁層18は、フォトリソグラフィ法で処理さ
れ、各発熱体の上の部分（凹部すなわちピット26を形成
するため）、マニホルド24からインクチャンネル20への
インク通路になる細い凹部38の部分、および各電極端子
32,37の上の部分がエッチングによって取り除かれる。
厚膜層18の上記部分の除去によって、細い凹部38が形成
される。この結果、この細い凹部38において、電極33が
インクにさらされるのを、パッシベーション層16だけが
保護している。
クロン（25〜50ミクロンが好ましい）の、Riston（登録
商標）、Vacrel（登録商標）、Probimer52（登録商
標）、またはボリイミドなどの厚膜絶縁層18が形成され
る。この絶縁層18は、フォトリソグラフィ法で処理さ
れ、各発熱体の上の部分（凹部すなわちピット26を形成
するため）、マニホルド24からインクチャンネル20への
インク通路になる細い凹部38の部分、および各電極端子
32,37の上の部分がエッチングによって取り除かれる。
厚膜層18の上記部分の除去によって、細い凹部38が形成
される。この結果、この細い凹部38において、電極33が
インクにさらされるのを、パッシベーション層16だけが
保護している。
厚膜層18に形成されたピット26の壁42は、多層サーマ
ルトランスジューサ36の各気泡発生区域を露出させる。
そして、細い凹部38を形成する壁41はインクチャンネル
20とマニホルド24を連絡している。ピットの壁42は、ピ
ット26の底にある発熱体によって発生した各気泡が横に
移動するのを阻止し、したがって気泡が発熱体に直角な
方向へ膨張するのを助ける作用をする。この結果、米国
特許第4,638,337号に記載されているように、蒸発した
インクが破裂して放出する吹出し現象（空気の吸込みが
起きる）が避けられる。
ルトランスジューサ36の各気泡発生区域を露出させる。
そして、細い凹部38を形成する壁41はインクチャンネル
20とマニホルド24を連絡している。ピットの壁42は、ピ
ット26の底にある発熱体によって発生した各気泡が横に
移動するのを阻止し、したがって気泡が発熱体に直角な
方向へ膨張するのを助ける作用をする。この結果、米国
特許第4,638,337号に記載されているように、蒸発した
インクが破裂して放出する吹出し現象（空気の吸込みが
起きる）が避けられる。
パッシベーション層16で被覆されたアドレッシング電
極33はほぼ全長にわたりインクにさらされる。もしパッ
シベーション層16にピンホールがあれば、電極33は電気
分解にさらされ、最終的には、その電極33でアドレスさ
れる発熱体の故障につながる。アドレッシング電極33
は、上に重ねた２っの層、すなわちパッシベーション層
16と厚膜層18によって不活性化されているので、アドレ
ッシング電極は厚膜層18により余分に保護される。
極33はほぼ全長にわたりインクにさらされる。もしパッ
シベーション層16にピンホールがあれば、電極33は電気
分解にさらされ、最終的には、その電極33でアドレスさ
れる発熱体の故障につながる。アドレッシング電極33
は、上に重ねた２っの層、すなわちパッシベーション層
16と厚膜層18によって不活性化されているので、アドレ
ッシング電極は厚膜層18により余分に保護される。
米国特許第Re.32,572号および同第4,638,337号に開示
されているように、印字ヘッドの上基板31すなわちチャ
ンネル板は、（100）シリコンウェーハから同時に複数
個作られる。またヒーター板28もウェーハまたはウェー
ハサイズ構造から同時に複数個作られる。ウェーハの片
面に、比較的大きな長方形の貫通凹部と複数組の等間隔
の平行なＶ形溝凹部がエッチングされる。これらの凹部
は最終的に印字ヘッドのインクマニホルド24と、インク
チャンネル20になる。チャンネル板を有するウェーハ
と、ヒーター板を有するウェーハは、ぴったり合わせて
接着された後、切り分けられて複数の個々の印字ヘッド
になる。ダイシング切断の１っは、端面29を生成し、か
つＶ形溝20の一端を開いて、ノズル27を作る。Ｖ形溝20
の他端は端部22によって閉じたままである。しかし、２
っのウェーハをぴったり合わせて接着したとき、各組の
インクチャンネル20の端部22が、第２図に示すように、
厚膜絶縁層18の細い凹部38の真上に置かれるので、矢印
23で示すように、インクはインクチャンネル20からイン
クマニホルド24へ流れることができる。
されているように、印字ヘッドの上基板31すなわちチャ
ンネル板は、（100）シリコンウェーハから同時に複数
個作られる。またヒーター板28もウェーハまたはウェー
ハサイズ構造から同時に複数個作られる。ウェーハの片
面に、比較的大きな長方形の貫通凹部と複数組の等間隔
の平行なＶ形溝凹部がエッチングされる。これらの凹部
は最終的に印字ヘッドのインクマニホルド24と、インク
チャンネル20になる。チャンネル板を有するウェーハ
と、ヒーター板を有するウェーハは、ぴったり合わせて
接着された後、切り分けられて複数の個々の印字ヘッド
になる。ダイシング切断の１っは、端面29を生成し、か
つＶ形溝20の一端を開いて、ノズル27を作る。Ｖ形溝20
の他端は端部22によって閉じたままである。しかし、２
っのウェーハをぴったり合わせて接着したとき、各組の
インクチャンネル20の端部22が、第２図に示すように、
厚膜絶縁層18の細い凹部38の真上に置かれるので、矢印
23で示すように、インクはインクチャンネル20からイン
クマニホルド24へ流れることができる。
従来のヒーター板製造方法では、最初に、抵抗体が形
成され、続いてアルミニウム電極が作られ、次に約400
℃でプラズマ窒化物パッシベーション層が堆積され、最
後にキャビテーション応力保護タンタル層が堆積され、
輪郭が定められる。本発明の製造方法では、抵抗体を不
活性化した後にアルミニウム電極が形成されるので、プ
ラズマ窒化物層の処理温度を約400℃から約600℃へ高め
て、プラズマ窒化物を使用するサーマルトランスジュー
サを改良することができる。タンタル層の輪郭を定めた
後、アルミニウムリード線がパターニングされ、不活性
化される。このように、金属被覆の順序を変更すること
によって、プラズマ窒化物により高い処理温度を使用で
きるので、その性質が大幅に強化される。アルミニウム
を堆積した後、その後の処理温度は、約400℃に制限さ
れる。
成され、続いてアルミニウム電極が作られ、次に約400
℃でプラズマ窒化物パッシベーション層が堆積され、最
後にキャビテーション応力保護タンタル層が堆積され、
輪郭が定められる。本発明の製造方法では、抵抗体を不
活性化した後にアルミニウム電極が形成されるので、プ
ラズマ窒化物層の処理温度を約400℃から約600℃へ高め
て、プラズマ窒化物を使用するサーマルトランスジュー
サを改良することができる。タンタル層の輪郭を定めた
後、アルミニウムリード線がパターニングされ、不活性
化される。このように、金属被覆の順序を変更すること
によって、プラズマ窒化物により高い処理温度を使用で
きるので、その性質が大幅に強化される。アルミニウム
を堆積した後、その後の処理温度は、約400℃に制限さ
れる。
約400℃でのプラズマ窒化物の堆積は、特徴として、
水素の含有率が比較的高く（ガス発生による）、その結
果、抵抗値が変化したり、タンタル層が脆弱化する可能
性があり、またプラズマ窒化物の熱伝導率が低下するの
で都合が悪い。さらに、薄膜のプラズマ窒化物（約1500
Å）の欠陥率は、並〜高である。また、一般的なウェー
ハロードサイズである100ウェーハを均一に加熱できな
いので、厚さの制御は約±５％である。しかし、プラズ
マ窒化物の処理温度を単に約600℃に高めるだけで、水
素含有率が高から低へ下がる。勿論、プラズマ窒化物を
堆積した後にアルミニウムを堆積させないかぎり、これ
は不可能であり、さもなくば、著しい電極劣化が起き
る。厚さの制御を約２％に高め、水素含有率を無視でき
る値まで下げ、そして欠陥率を大幅に改善させるために
は、熱分解窒化物を使用することが最も望ましい。３っ
の抵抗体パッシベーション層の比較を表IIIに示す。
水素の含有率が比較的高く（ガス発生による）、その結
果、抵抗値が変化したり、タンタル層が脆弱化する可能
性があり、またプラズマ窒化物の熱伝導率が低下するの
で都合が悪い。さらに、薄膜のプラズマ窒化物（約1500
Å）の欠陥率は、並〜高である。また、一般的なウェー
ハロードサイズである100ウェーハを均一に加熱できな
いので、厚さの制御は約±５％である。しかし、プラズ
マ窒化物の処理温度を単に約600℃に高めるだけで、水
素含有率が高から低へ下がる。勿論、プラズマ窒化物を
堆積した後にアルミニウムを堆積させないかぎり、これ
は不可能であり、さもなくば、著しい電極劣化が起き
る。厚さの制御を約２％に高め、水素含有率を無視でき
る値まで下げ、そして欠陥率を大幅に改善させるために
は、熱分解窒化物を使用することが最も望ましい。３っ
の抵抗体パッシベーション層の比較を表IIIに示す。
本発明のトランスジューサは、どのTa輪郭描写法で
も、またどの熱分解窒化物輪郭描写法でも使用できる。
すなわち、熱分解窒化物の堆積に続くTaの堆積後、パタ
ーニングしたフォトレジストで、ウェットまたはドライ
（プラズマ）エッチで輪郭を描くことができる。フォト
レジストを剥離し、Taをマスクとして使用し、例えば、
H3PO4エッチの中で熱分解窒化物をエッチングすること
ができる。代わりに、同じTaのフォトレジストマスクを
使用して熱分解窒化物をプラズマエッチングし、その
後、フォトレジストを除去することもできる。このよう
に、すべてのウェットエッチング法、すべてのドライエ
ッチング法またはそれらの組合せを使用することができ
る。
も、またどの熱分解窒化物輪郭描写法でも使用できる。
すなわち、熱分解窒化物の堆積に続くTaの堆積後、パタ
ーニングしたフォトレジストで、ウェットまたはドライ
（プラズマ）エッチで輪郭を描くことができる。フォト
レジストを剥離し、Taをマスクとして使用し、例えば、
H3PO4エッチの中で熱分解窒化物をエッチングすること
ができる。代わりに、同じTaのフォトレジストマスクを
使用して熱分解窒化物をプラズマエッチングし、その
後、フォトレジストを除去することもできる。このよう
に、すべてのウェットエッチング法、すべてのドライエ
ッチング法またはそれらの組合せを使用することができ
る。
以上の説明から、この分野の専門家は多くの修正物や
変更物をすぐ思い付かれるであろうが、それらのすべて
の修正物や変更は本発明の範囲に含まれるものとする。
変更物をすぐ思い付かれるであろうが、それらのすべて
の修正物や変更は本発明の範囲に含まれるものとする。
第１図は、本発明の改良型発熱体を有する印字ヘッドの
部分斜視図、 第２図は、第１図の線２−２に沿った印字ヘッドの断面
図、および 第３図は、インクチャンネル、ノズルおよび本発明の発
熱体を示す印字ヘッドの拡大断面図である。 符号の説明 10……インクジェット印字ヘッド、12……Ta層、13……
オーバーグレーズ層、14……電極、15……ワイヤボンデ
ィング、16……パッシベーション層、17……熱分解窒化
シリコン層、18……厚膜絶縁層、19……娘基板、20……
平行溝、21……チャンネル溝の端、22……端部、23……
インクの流れる方向、24……マニホルド、25……インク
供給孔、26……ピット、27……ノズル、28……ヒーター
板、29……前面、30……ウェーハの表面、31……チャン
ネル板、32……端子、33……アドレッシング電極、34…
…発熱体、35……共通帰線、36……多層サーマルトラン
スジューサ、37……端子、38……細い凹部、39……アン
ダーグレーズ層、41,42……壁。
部分斜視図、 第２図は、第１図の線２−２に沿った印字ヘッドの断面
図、および 第３図は、インクチャンネル、ノズルおよび本発明の発
熱体を示す印字ヘッドの拡大断面図である。 符号の説明 10……インクジェット印字ヘッド、12……Ta層、13……
オーバーグレーズ層、14……電極、15……ワイヤボンデ
ィング、16……パッシベーション層、17……熱分解窒化
シリコン層、18……厚膜絶縁層、19……娘基板、20……
平行溝、21……チャンネル溝の端、22……端部、23……
インクの流れる方向、24……マニホルド、25……インク
供給孔、26……ピット、27……ノズル、28……ヒーター
板、29……前面、30……ウェーハの表面、31……チャン
ネル板、32……端子、33……アドレッシング電極、34…
…発熱体、35……共通帰線、36……多層サーマルトラン
スジューサ、37……端子、38……細い凹部、39……アン
ダーグレーズ層、41,42……壁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ エフ オニール アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド パイン ブル ック サークル 60
Claims (11)
- 【請求項１】多層サーマルトランスジューサを各々含む
複数のインクチャンネルと、インクリザーバと、複数の
インク滴噴射ノズルとを有し、前記インクチャンネル
は、前記インクリザーバおよびインク滴噴射ノズルに連
通していて、インクが前記インクチャンネルを満たし、
デジタルデータを表す電気パルスが前記多層サーマルト
ランスジューサに選択的に加えられると、そこに接触し
ているインクを瞬時的に蒸発させて一時的気泡を発生さ
せ、前記インク滴噴射ノズルから記録媒体へインク滴を
噴射させる形式のサーマルインクジェット印字ヘッドに
おいて、前記多層サーマルトランスジューサは各々、 アドレッシング電極と共通帰線電極に電気的に接続さ
れ、これらアドレッシング電極および共通帰線電極によ
って電気パルスが加えられたときに発熱する前記気泡発
生抵抗層と、 前記気泡発生抵抗層の少なくともインクに気泡を発生さ
せる部分を露出させるようにして前記気泡発生抵抗層上
に付与された絶縁性層と、 前記気泡発生抵抗層の前記露出部分と前記絶縁性層上に
付与された高温窒化シリコン層と、 前記露出部分の上部と該露出部分の周辺領域を覆うよう
に前記高温窒化シリコン層上に付与されたキャビテーシ
ョン応力保護層と、を有しており、 前記高温窒化シリコン層は、水素含有率を減少させるよ
う少なくとも約600゜以上の温度で、且つ、水素含有率
を無視できる値に減少させるよう所定厚みで付与されて
おり、これにより、前記多層サーマルトランスジューサ
の熱効率及び耐力が高くされており、 更に、前記露出部分以外の前記高温窒化シリコン層の下
方では、前記高温窒化シリコン層と前記絶縁性層が重な
り合っているため、その一方のみを設けたときよりも、
前記キャビテーション応力保護層と前記気泡発生抵抗層
との絶縁間隔が大きくされていることを特徴とするサー
マルインクジェット印字ヘッド。 - 【請求項２】前記高温窒化シリコン層は、約800℃の温
度で付与された熱分解窒化シリコンであり、該熱分解窒
化シリコン層の所定厚みは、約1500Åであり、該熱分解
窒化シリコン層は、実質的に水素を発生せず、±２％の
厚み制御を与えるものであり、前記キャビテーション応
力保護層は、タンタルである請求項１記載の印字ヘッ
ド。 - 【請求項３】前記絶縁性層は、0.5から1.0μｍの厚さを
有する二酸化シリコン熱酸化物である請求項２記載の印
字ヘッド。 - 【請求項４】前記絶縁性層は、熱酸化物層とケイ酸燐ガ
ラス（PSG）層との複合層であり、前記熱酸化物層の厚
みは、約0.5から1.0μｍであり、前記ケイ酸燐ガラス層
の厚みは、約5000Åである請求項２記載の印字ヘッド。 - 【請求項５】前記ケイ酸燐ガラス層は、前記アドレッシ
ング電極および共通帰線電極を形成するための後の金属
化処理によってより容易に被覆されるような平滑な表面
を与えるように、付与後に加熱されて再流動されている
請求項４記載の印字ヘッド。 - 【請求項６】前記高温窒化シリコン層は、約600℃でプ
ラズマ付与された窒化シリコンであり、該プラズマ付与
された窒化シリコン層の所定厚みは、約1500Åであり、
該プラズマ窒化物の水素含有率は、前記サーマルトラン
スジューサの隣接接触層における水素による問題を減少
させるように、高い付与温度によって減少させられてい
る請求項１記載の印字ヘッド。 - 【請求項７】多層サーマルトランスジューサを各々含む
複数のインクチャンネルと、インクリザーバと、複数の
インク滴噴射ノズルとを有し、前記インクチャンネル
は、前記インクリザーバおよびインク滴噴射ノズルに連
通していて、インクが前記インクチャンネルを満たし、
デジタルデータを表す電気パルスが前記多層サーマルト
ランスジューサに選択的に加えられると、そこに接触し
ているインクを瞬時的に蒸発させて一時的気泡を発生さ
せ、前記インク滴噴射ノズルから記録媒体へインク滴を
噴射させる形式のサーマルインクジェット印字ヘッドを
製造する方法において、 （ａ） 基板の表面に、発熱体として使用する頂面をそ
れぞれ有する気泡発生抵抗層が等間隔に一直線上に並ん
だ配列体を形成する段階と、 （ｂ） 前記基板と気泡発生抵抗層の配列体の上部に絶
縁性層を付与し、前記気泡発生抵抗層の少なくとも一部
を露出させるようにして前記絶縁性層をパターニングす
る段階と、 （ｃ） 前記気泡発生抵抗層の露出部分と前記絶縁性層
の上部に、水素含有率を減少させるよう少なくとも約60
0℃以上の温度で、且つ、水素含有率を無視できる値に
減少させるよう所定の厚みで、高温窒化シリコン層を付
与する段階と、 （ｄ） 前記高温窒化シリコン層の上部に、所定の厚み
のタンタル（Ta）層を付与し、ウェットケミカルまたは
ドライプラズマTaエッチングによってパターニングする
段階と、 （ｅ） 前記タンタル層をマスクとして前記高温窒化シ
リコン層をパターニングする段階と、 （ｆ） 前記気泡発生抵抗層と電気的に接続されて、前
記気泡発生抵抗層の露出部分に選択的に電気パルスを与
えるアドレッシング電極及び共通帰線電極を付与し、パ
ターニングする段階と、 （ｇ） 各インクチャンネル内に該インクチャンネルの
開端から所定の距離の所に１つの前記発熱体が配置され
るように、前記基板を前記複数のインクチャンネルが設
けられたインク流れ指向チャンネル構造体に対して整列
させて結合させる段階と、を備え、 （ｈ） ここで、前記露出部分以外の前記高温窒化シリ
コン層の下方では、前記高温窒化シリコン層と前記絶縁
性層が重なり合っているため、その一方のみを設けたと
きよりも、前記キャビテーション応力保護層と前記気泡
発生抵抗層との絶縁間隔が大きくされていることを特徴
とするサーマルインクジェット印字ヘッド。 - 【請求項８】前記インク流れ指向チャンネル構造体は、
（100）シリコン基体であり、該（100）シリコン基体を
等方的にエッチングして、後でインクマニホルドおよび
平行チャンネルとして使用するエッチングされた凹所を
そのシリコン基体の一方の表面に形成する工程をさらに
含んでおり、前記チャンネルの一方の端部は、前記マニ
ホルドに連通しており、前記マニホルドの他方の端部
は、滴推進ノズルとして作用するように開いている請求
項７記載の製造方法。 - 【請求項９】前記高温窒化シリコン層は、前記（ｃ）項
のステップにおいて、約800℃の温度で500Åと2500Åと
の間の厚みに付与された熱分解窒化シリコンである請求
項７記載の製造方法。 - 【請求項１０】前記（ｃ）項のステップにおける前記熱
分解窒化シリコン層の付与は、反応室にて約800℃で約1
500Åの所望の厚みが得られる時間期間に亘ってアンモ
ニアおよびシランまたはジクロロシランガスを反応させ
ることによって行われる請求項９記載の製造方法。 - 【請求項１１】前記（ｃ）項のステップにおける前記高
温窒化シリコン層は、約600℃の温度で約1500Åの厚さ
にプラズマ付与された窒化シリコンである請求項７記載
の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/354,941 US4951063A (en) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | Heating elements for thermal ink jet devices |
| US354941 | 1989-05-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH039847A JPH039847A (ja) | 1991-01-17 |
| JP2664518B2 true JP2664518B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=23395535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2125277A Expired - Lifetime JP2664518B2 (ja) | 1989-05-22 | 1990-05-15 | インクジェット印字ヘッドとその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4951063A (ja) |
| JP (1) | JP2664518B2 (ja) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE144193T1 (de) * | 1990-12-12 | 1996-11-15 | Canon Kk | Tintenstrahlaufzeichnung |
| JP2948357B2 (ja) * | 1991-05-14 | 1999-09-13 | 信越化学工業株式会社 | 複層セラミックスヒ−タ− |
| US5257042A (en) * | 1991-07-09 | 1993-10-26 | Xerox Corporation | Thermal ink jet transducer protection |
| US5208606A (en) * | 1991-11-21 | 1993-05-04 | Xerox Corporation | Directionality of thermal ink jet transducers by front face metalization |
| US5831648A (en) * | 1992-05-29 | 1998-11-03 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Ink jet recording head |
| US6315398B1 (en) * | 1992-10-21 | 2001-11-13 | Xerox Corporation | Thermal ink jet heater design |
| US5448273A (en) * | 1993-06-22 | 1995-09-05 | Xerox Corporation | Thermal ink jet printhead protective layers |
| JPH08224879A (ja) * | 1994-12-19 | 1996-09-03 | Xerox Corp | 液滴エジェクタ閾値調整方法 |
| DE69621665T2 (de) * | 1995-03-03 | 2003-03-06 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Tintenstrahlkopf, Substrat für einen Tintenstrahlkopf und Tintenstrahlgerät |
| JP3194465B2 (ja) * | 1995-12-27 | 2001-07-30 | 富士写真フイルム株式会社 | インクジェット記録ヘッド |
| US5901425A (en) | 1996-08-27 | 1999-05-11 | Topaz Technologies Inc. | Inkjet print head apparatus |
| US5943076A (en) * | 1997-02-24 | 1999-08-24 | Xerox Corporation | Printhead for thermal ink jet devices |
| US6109733A (en) * | 1997-11-21 | 2000-08-29 | Xerox Corporation | Printhead for thermal ink jet devices |
| US6013160A (en) * | 1997-11-21 | 2000-01-11 | Xerox Corporation | Method of making a printhead having reduced surface roughness |
| US5980025A (en) * | 1997-11-21 | 1999-11-09 | Xerox Corporation | Thermal inkjet printhead with increased resistance control and method for making the printhead |
| US6039436A (en) * | 1998-03-12 | 2000-03-21 | Xerox Corporation | Thermal ink-jet printhead with lateral thermal insulation for the heating elements |
| US6293654B1 (en) | 1998-04-22 | 2001-09-25 | Hewlett-Packard Company | Printhead apparatus |
| US6126273A (en) * | 1998-04-30 | 2000-10-03 | Hewlett-Packard Co. | Inkjet printer printhead which eliminates unpredictable ink nucleation variations |
| US6331049B1 (en) | 1999-03-12 | 2001-12-18 | Hewlett-Packard Company | Printhead having varied thickness passivation layer and method of making same |
| US6213587B1 (en) | 1999-07-19 | 2001-04-10 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printhead having improved reliability |
| JP4533522B2 (ja) * | 1999-10-29 | 2010-09-01 | ヒューレット・パッカード・カンパニー | インクジェットのダイ用の電気的相互接続 |
| KR20020009281A (ko) * | 2000-07-25 | 2002-02-01 | 윤종용 | 잉크젯 프린터 헤드 |
| US6883894B2 (en) * | 2001-03-19 | 2005-04-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Printhead with looped gate transistor structures |
| JP3503611B2 (ja) * | 2001-04-13 | 2004-03-08 | ソニー株式会社 | プリンタヘッド、プリンタ及びプリンタヘッドの製造方法 |
| KR100425306B1 (ko) * | 2001-10-12 | 2004-03-30 | 삼성전자주식회사 | 버블젯 방식의 잉크젯 프린트헤드 |
| US7025894B2 (en) * | 2001-10-16 | 2006-04-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid-ejection devices and a deposition method for layers thereof |
| KR100513717B1 (ko) * | 2001-12-12 | 2005-09-07 | 삼성전자주식회사 | 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드 |
| US6786575B2 (en) * | 2002-12-17 | 2004-09-07 | Lexmark International, Inc. | Ink jet heater chip and method therefor |
| US7465903B2 (en) * | 2003-11-05 | 2008-12-16 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Use of mesa structures for supporting heaters on an integrated circuit |
| KR100555917B1 (ko) * | 2003-12-26 | 2006-03-03 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트 헤드 및 잉크젯 프린트 헤드의 제조방법 |
| US7267431B2 (en) * | 2004-06-30 | 2007-09-11 | Lexmark International, Inc. | Multi-fluid ejection device |
| JP4137027B2 (ja) * | 2004-08-16 | 2008-08-20 | キヤノン株式会社 | インクジェットヘッド用基板、該基板の製造方法および前記基板を用いるインクジェットヘッド |
| WO2007047627A2 (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Georgia Tech Research Corporation | Process development and optimization of embedded thin film resistor on body |
| KR20080060003A (ko) * | 2006-12-26 | 2008-07-01 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트 헤드의 제조방법 |
| EP2212115A4 (en) * | 2007-11-24 | 2011-03-02 | Hewlett Packard Development Co | INJECT PRINTING DEVICE PRINTING HEAD MATRIX HAVING EDGE PROTECTION LAYER FOR HEATING RESISTANCE |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59194866A (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-05 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
| JPS61159576A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-19 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレーテッド | 紫外線に対し透明な窒化シリコン膜を形成する方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US32572A (en) * | 1861-06-18 | Safety-guard for steam-boilers | ||
| JPS5128983B1 (ja) * | 1966-10-28 | 1976-08-23 | ||
| US3615940A (en) * | 1969-03-24 | 1971-10-26 | Motorola Inc | Method of forming a silicon nitride diffusion mask |
| US4259564A (en) * | 1977-05-31 | 1981-03-31 | Nippon Electric Co., Ltd. | Integrated thermal printing head and method of manufacturing the same |
| JPS5833472A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-02-26 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
| JPS59106974A (ja) * | 1982-12-11 | 1984-06-20 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
| US4513298A (en) * | 1983-05-25 | 1985-04-23 | Hewlett-Packard Company | Thermal ink jet printhead |
| US4535343A (en) * | 1983-10-31 | 1985-08-13 | Hewlett-Packard Company | Thermal ink jet printhead with self-passivating elements |
| US4532530A (en) * | 1984-03-09 | 1985-07-30 | Xerox Corporation | Bubble jet printing device |
| USRE32572E (en) | 1985-04-03 | 1988-01-05 | Xerox Corporation | Thermal ink jet printhead and process therefor |
| US4638337A (en) * | 1985-08-02 | 1987-01-20 | Xerox Corporation | Thermal ink jet printhead |
-
1989
- 1989-05-22 US US07/354,941 patent/US4951063A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-05-15 JP JP2125277A patent/JP2664518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59194866A (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-05 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
| JPS61159576A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-19 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレーテッド | 紫外線に対し透明な窒化シリコン膜を形成する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4951063A (en) | 1990-08-21 |
| JPH039847A (ja) | 1991-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2664518B2 (ja) | インクジェット印字ヘッドとその製造方法 | |
| US5132707A (en) | Ink jet printhead | |
| US4774530A (en) | Ink jet printhead | |
| EP0210848B1 (en) | Thermal ink jet printhead | |
| US4639748A (en) | Ink jet printhead with integral ink filter | |
| US4899181A (en) | Large monolithic thermal ink jet printhead | |
| EP0962320B1 (en) | Ink-Jet head, ink-jet head substrate, and a method for making the head | |
| JP2873287B1 (ja) | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 | |
| CN101817257B (zh) | 液体排出头用基板的制造方法 | |
| JPH078569B2 (ja) | 感熱インクジエツト用印字ヘツドの製造方法 | |
| US4899178A (en) | Thermal ink jet printhead with internally fed ink reservoir | |
| JP2846636B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド用基板の作製方法 | |
| EP0438295B1 (en) | Thermal ink jet printheads | |
| KR20030040689A (ko) | 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법 | |
| US6042221A (en) | Ink-jet recording head and ink-jet recording apparatus | |
| US4835553A (en) | Thermal ink jet printhead with increased drop generation rate | |
| US5461406A (en) | Method and apparatus for elimination of misdirected satellite drops in thermal ink jet printhead | |
| JP3777153B2 (ja) | インクジェットプリンタのヘッド及びその製造方法 | |
| JP5052295B2 (ja) | 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 | |
| EP1100684B1 (en) | Ink-jet printer head and manufacturing method thereof | |
| US5729261A (en) | Thermal ink jet printhead with improved ink resistance | |
| US5412412A (en) | Ink jet printhead having compensation for topographical formations developed during fabrication | |
| JP4645024B2 (ja) | アクチュエータ装置の製造方法 | |
| US6958125B2 (en) | Method for manufacturing liquid jet recording head | |
| JP3275600B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |