JP3962719B2 - インクジェットヘッド用基体およびこれを用いるインクジェットヘッドとその製造方法 - Google Patents
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Description
・基板温度:200℃
・成膜室内ガス雰囲気温度:200℃
・成膜室内ガス圧力:0.3Pa
(実施例1)
本実施例によるインクジェット特性としての評価を行う試料の基板は、Si基板あるいはすでに駆動用のICを作り込んだSi基板を用いる。Si基板の場合は、熱酸化法、スパッタ法、CVD法などによって膜厚1.8μmのSiO2の蓄熱層102(図1)を形成し、ICを作り込んだSi基板も同様にその製造プロセス中で、SiO2の蓄熱層を形成しておく。
実施例1と同様の方法を用いて、組成の異なるTaCr膜を230nmの膜厚で形成したものについて、インク吐出特性評価を実施した。その結果を表2に示す。
実施例1と同様の方法を用いて、インク吐出特性評価を実施した。比較例として膜厚230nmのTa膜、Ta40Cr60膜、Ta28Fe52Cr15Ni5膜について評価を行った。その結果を表2に示す。
ついで、実施例1と同様のインクジェット用ヘッドを用いて、吐出耐久試験を行った。この試験は、駆動周波数5kHz、パルス幅は1μsecとし、連続して吐出させてインクジェット記録ヘッドが吐出できなくなるまでの寿命を調べた。この時の駆動電圧Vopは、1.15×Vthとした。また、インクは硝酸基の入った二価金属Ca(NO3)2・4H20を4%程度含有するインクを用いた。その結果を表3に示す。
上部保護層107としてTa74Cr26膜(実施例5)、Ta70r30膜(実施例6)を形成する以外は実施例4と同様にしてインクジェット用ヘッドを作製した。このインクジェット用ヘッドを用いて実施例4と同様にして吐出耐久試験を行った。その結果を表3に示す。
上部保護層107としてTa膜(比較例4)、Ta89Cr11膜(比較例5)で形成する以外は実施例4と同様にしてインクジェット用ヘッドを作製した。このインクジェット用ヘッドを用いて実施例4と同様に吐出耐久試験を行った。その結果を表3に示す。
次に、上述した実験に用いたインクジェット用基体の上部保護層をドライエッチングによりパターニングして作製した場合に、本発明が適用された上部保護層が格別なる効果を奏する事実を以下に説明する。
上部保護層107のドライエッチング後の保護膜の信頼性を評価する為に、信頼性試験を実施した。
実施例7と同様の方法を用いて、組成の異なるTaCr膜について、信頼性試験を実施した。その結果を表4に示す。なお、本発明の実施例に関連する参考例1〜3も合せて表4に示す。
実施例7と同様の方法を用いて、信頼性試験を実施した。比較例として、Ta膜、Ta40Cr60、Ta28Fe52Cr15Ni5、Ta17Fe54Cr25Ni4について評価を行った。その結果を表4に示す。
また、保護膜106をSiOに変更する以外は実施例8、9と同様のインクジェット用基体を用いて、表3と同様の信頼性試験を実施した。その結果を表5に示す。
また、上部保護層をTa17Fe54Cr25Ni4に変更する以外は実施例10、11と同様のインクジェット基体を用いて、表4と同様の信頼性試験を実施した。その結果を表5に示す。なお、本発明の実施例に関連する参考例4も合せて表5に示す。
101 シリコン基板
102 蓄熱層
103 層間膜
104 発熱抵抗層
105 金属配線
106 保護層
107 上部保護層
108 熱作用部
109 液路形成部材
110 吐出口
Claims (6)
- インクを吐出するための熱エネルギーを発生させる発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の上方に設けられた絶縁保護層と、
前記絶縁保護層の上方に形成された、インクと接触する接触面を有する上部保護層と、
を有し、前記上部保護層は、TaとCrからなる、Cr含有量が30at.%以下のアモルファス合金で形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド用基体。 - 上部保護層の膜厚が50nm以上500nm以下であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド用基体。
- 上部保護層の膜応力が、少なくとも圧縮応力を有し、1.0×1010dyn/cm2以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェットヘッド用基体。
- インク吐出口と、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド用基体と、
を有することを特徴とするインクジェットヘッド。 - インクジェットヘッド用基体の製造方法において、
前記インクジェットヘッド用基体の上に発熱抵抗体と絶縁保護層とを順に形成した後、
前記絶縁保護層の上方に、TaとCrからなる、Cr含有量が30at.%以下のアモルファス合金で形成される上部保護層を、ドライエッチングによりパターニングして形成することを特徴とするインクジェットヘッド用基体の製造方法。 - 上部保護層のパターニングは、塩素ガスを用いたドライエッチングによるパターニングであることを特徴とする請求項5に記載のインクジェットヘッド用基体の製造方法。
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