JPH05238011A - サーマルインクジェットヘッド - Google Patents
サーマルインクジェットヘッドInfo
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- JPH05238011A JPH05238011A JP7572192A JP7572192A JPH05238011A JP H05238011 A JPH05238011 A JP H05238011A JP 7572192 A JP7572192 A JP 7572192A JP 7572192 A JP7572192 A JP 7572192A JP H05238011 A JPH05238011 A JP H05238011A
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- Japan
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- film
- pit
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 長寿命のバイパスピット構造を有するサーマ
ルインクジェットヘッドを提供する。 【構成】 バイパスピット構造を有するサーマルインク
ジェットヘッドにおいて、バイパスピット２１の底部に
Ｓｉ3 Ｎ4 膜２４とＴａ膜２５による保護層が形成され
ている。この保護層により、ＰＳＧ膜１５のインクによ
る腐食を防止でき、インクの内部侵入を防ぐことができ
る。これにより、デバイス内部の損傷を防止でき、長寿
命のサーマルインクジェットヘッドを提供することがで
きる。
ルインクジェットヘッドを提供する。 【構成】 バイパスピット構造を有するサーマルインク
ジェットヘッドにおいて、バイパスピット２１の底部に
Ｓｉ3 Ｎ4 膜２４とＴａ膜２５による保護層が形成され
ている。この保護層により、ＰＳＧ膜１５のインクによ
る腐食を防止でき、インクの内部侵入を防ぐことができ
る。これにより、デバイス内部の損傷を防止でき、長寿
命のサーマルインクジェットヘッドを提供することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サーマルインクジェッ
トヘッドの構造に関するものである。
トヘッドの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、サーマルインクジェットヘッドの
構造として、特公昭６２−３３６４８号公報に記載され
ているような構造が知られている。図９はその概略を説
明するための断面図である。図中、１１は基板、１２は
酸化膜、１３はヒーター、１４は絶縁膜、１５は配線
層、１６はＳｉ3 Ｎ4 膜、１７はＴａ膜、１８はＰＳＧ
膜、１９はピット層、２０はチャネルウエハ、２２はイ
ンクリザーバ、２３はチャネル部、２６はダイシング溝
である。
構造として、特公昭６２−３３６４８号公報に記載され
ているような構造が知られている。図９はその概略を説
明するための断面図である。図中、１１は基板、１２は
酸化膜、１３はヒーター、１４は絶縁膜、１５は配線
層、１６はＳｉ3 Ｎ4 膜、１７はＴａ膜、１８はＰＳＧ
膜、１９はピット層、２０はチャネルウエハ、２２はイ
ンクリザーバ、２３はチャネル部、２６はダイシング溝
である。
【０００３】このようなインクジェットヘッドにおける
チャネルウエハにおいては、Ｓｉウェハを用いて異方性
エッチング（ＯＤＥ：Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｄｅｐ
ｅｎｄｅｄ Ｅｔｃｈｉｎｇ）により、インクを吐出す
るチャネル部と外部からインク供給を行なうインクリザ
ーバが作られる。異方性エッチングでは、正方形や長方
形のパターンは精度よく形成できるとしても、これを連
結した形状では、連結部分の精度が落ちる。したがっ
て、インクリザーバ２２とチャネル部２３とは分離して
形成するから、インクリザーバ２２とチャネル部２３と
の境界部分に点線で図示した未エッチング部が存在す
る。未エッチング部を除去して、インクリザーバ２２と
チャネル部２３とを連結する流路を形成するために、２
６で示した部分にダイシングによって溝を形成し、イン
クリザーバ２２とチャネル部２３とを連結する。したが
って、 インクリザーバ２２とチャネル部２３とを接続する
ためのダイシング工程を必要とする。 ダイシングによる溝は、ヘッド端部まで貫通して形
成されたるめ、ヘッドのチップエッジにできる連結溝の
部分は、埋めておかなければならず、充填補修作業を必
要とする。 という問題がある。
チャネルウエハにおいては、Ｓｉウェハを用いて異方性
エッチング（ＯＤＥ：Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｄｅｐ
ｅｎｄｅｄ Ｅｔｃｈｉｎｇ）により、インクを吐出す
るチャネル部と外部からインク供給を行なうインクリザ
ーバが作られる。異方性エッチングでは、正方形や長方
形のパターンは精度よく形成できるとしても、これを連
結した形状では、連結部分の精度が落ちる。したがっ
て、インクリザーバ２２とチャネル部２３とは分離して
形成するから、インクリザーバ２２とチャネル部２３と
の境界部分に点線で図示した未エッチング部が存在す
る。未エッチング部を除去して、インクリザーバ２２と
チャネル部２３とを連結する流路を形成するために、２
６で示した部分にダイシングによって溝を形成し、イン
クリザーバ２２とチャネル部２３とを連結する。したが
って、 インクリザーバ２２とチャネル部２３とを接続する
ためのダイシング工程を必要とする。 ダイシングによる溝は、ヘッド端部まで貫通して形
成されたるめ、ヘッドのチップエッジにできる連結溝の
部分は、埋めておかなければならず、充填補修作業を必
要とする。 という問題がある。
【０００４】上述した問題点を解消するために、図１０
に示すように、チャネルウエハ２０におけるインクリザ
ーバ２２とチャネル部２３との間の未エッチング部分に
対向するヒータープレートのピット層１９に溝（バイパ
スピット）２１を形成し、それを経由してインクリザー
バ２２とチャネル部２３を接続させる、いわゆるバイパ
スピット構造が提唱されている（例えば、特開昭６２−
８００５４号公報や特開平１−１４８５６０号公報など
に記載されている）。しかし、バイパスピットを採用し
た構造においては、ヘッドの寿命が短いという問題があ
った。
に示すように、チャネルウエハ２０におけるインクリザ
ーバ２２とチャネル部２３との間の未エッチング部分に
対向するヒータープレートのピット層１９に溝（バイパ
スピット）２１を形成し、それを経由してインクリザー
バ２２とチャネル部２３を接続させる、いわゆるバイパ
スピット構造が提唱されている（例えば、特開昭６２−
８００５４号公報や特開平１−１４８５６０号公報など
に記載されている）。しかし、バイパスピットを採用し
た構造においては、ヘッドの寿命が短いという問題があ
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点に鑑みてなされたもので、長寿命のバイパスピット
構造を有するサーマルインクジェットヘッドを提供する
ことを目的とするものである。
題点に鑑みてなされたもので、長寿命のバイパスピット
構造を有するサーマルインクジェットヘッドを提供する
ことを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、バイパスピッ
ト構造を有するサーマルインクジェットヘッドにおい
て、バイパスピットの底部に保護層を設けたことを特徴
とするものである。この保護層は、ヒーター部分におけ
る保護層と同一の構成としてもよい。
ト構造を有するサーマルインクジェットヘッドにおい
て、バイパスピットの底部に保護層を設けたことを特徴
とするものである。この保護層は、ヒーター部分におけ
る保護層と同一の構成としてもよい。
【０００７】
【作用】本発明によれば、バイパスピットの底部に保護
層を設けたので、インクが直接バイパスピットの底部、
例えばＰＳＧ膜に触れることがなく、バイパスピットの
底部の劣化を防止でき、ひいては、内部回路などの腐食
を防止できる。これにより、ヘッドの長寿命化を達成す
ることが可能となる。
層を設けたので、インクが直接バイパスピットの底部、
例えばＰＳＧ膜に触れることがなく、バイパスピットの
底部の劣化を防止でき、ひいては、内部回路などの腐食
を防止できる。これにより、ヘッドの長寿命化を達成す
ることが可能となる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明サーマルインクジェットヘッ
ドの断面図である。図１において図３と同一の部分には
同じ番号を付して説明を省略する。２４はＳｉ3 Ｎ4
膜、２５はＴａ膜である。Ｓｉ3 Ｎ4 膜２４及びＴａ膜
２５によって、バイパスピット２１の底部の保護層を形
成している。
ドの断面図である。図１において図３と同一の部分には
同じ番号を付して説明を省略する。２４はＳｉ3 Ｎ4
膜、２５はＴａ膜である。Ｓｉ3 Ｎ4 膜２４及びＴａ膜
２５によって、バイパスピット２１の底部の保護層を形
成している。
【０００９】この保護層は、Ｓｉ3 Ｎ4 膜及びＴａ膜に
よって形成される必要はなく、インクからＰＳＧ膜１８
を保護できればどのような材質のものを用いてもよい。
また、２層である必要もなく、１層であってもよい。
よって形成される必要はなく、インクからＰＳＧ膜１８
を保護できればどのような材質のものを用いてもよい。
また、２層である必要もなく、１層であってもよい。
【００１０】この実施例では、バイパスピット２１の底
部の保護層は、ヒーター１３の保護層と同一のものを用
いている。その理由としては、ヒーター１３の保護層
は、製造時にバイパスピット２１の底部になる部分にも
同時に形成されるから、エッチングの際に、ヒーター１
３の上部とともにバイパスピット２１の底部となる部分
にも残すようにするだけで、バイパスピット２１にも保
護層が形成できるからである。続いて、ポリイミド層を
コーティングし、ピットおよびバイパスピットを開孔す
る。このようにすると、ヘッドの作製工程に特別な工程
を付加せずにバイパスピット２１の底部に保護層を形成
でき、生産性を低下させずにヘッドを製造することがで
きる。
部の保護層は、ヒーター１３の保護層と同一のものを用
いている。その理由としては、ヒーター１３の保護層
は、製造時にバイパスピット２１の底部になる部分にも
同時に形成されるから、エッチングの際に、ヒーター１
３の上部とともにバイパスピット２１の底部となる部分
にも残すようにするだけで、バイパスピット２１にも保
護層が形成できるからである。続いて、ポリイミド層を
コーティングし、ピットおよびバイパスピットを開孔す
る。このようにすると、ヘッドの作製工程に特別な工程
を付加せずにバイパスピット２１の底部に保護層を形成
でき、生産性を低下させずにヘッドを製造することがで
きる。
【００１１】保護層を設ける理由を説明する。図１０に
示されたバイパスピット構造ではインクリザーバ２２か
らチャネル部２３へとインクが流れる際に、バイパスピ
ット２１の底部に露出する保護膜、すなわち、この実施
例ではＰＳＧ膜（燐を添加したＣＶＤ酸化膜）１８に直
接インクが触れることになる。このＰＳＧ膜は、インク
により劣化してしまうことが、本発明者らの研究によっ
てわかった。バイパスピット２１の底部に露出する保護
膜のＰＳＧ膜１８がインクに侵されると、その箇所から
インクが素子内部へ侵入し、内部回路が腐食され、ヘッ
ドの寿命を短くする。図１に示すように、バイパスピッ
ト２１の底部に保護層を設け、この保護層によってバイ
パスピット２１の底部の露出をなくし、インクの素子内
部への侵入を防ぎ、インクによる内部回路の腐食を防止
しようとすることができる。ＰＳＧ膜に限らず、絶縁膜
にインクに対する耐性の小さい材料を用いた場合も同様
である。
示されたバイパスピット構造ではインクリザーバ２２か
らチャネル部２３へとインクが流れる際に、バイパスピ
ット２１の底部に露出する保護膜、すなわち、この実施
例ではＰＳＧ膜（燐を添加したＣＶＤ酸化膜）１８に直
接インクが触れることになる。このＰＳＧ膜は、インク
により劣化してしまうことが、本発明者らの研究によっ
てわかった。バイパスピット２１の底部に露出する保護
膜のＰＳＧ膜１８がインクに侵されると、その箇所から
インクが素子内部へ侵入し、内部回路が腐食され、ヘッ
ドの寿命を短くする。図１に示すように、バイパスピッ
ト２１の底部に保護層を設け、この保護層によってバイ
パスピット２１の底部の露出をなくし、インクの素子内
部への侵入を防ぎ、インクによる内部回路の腐食を防止
しようとすることができる。ＰＳＧ膜に限らず、絶縁膜
にインクに対する耐性の小さい材料を用いた場合も同様
である。
【００１２】図１で説明したサーマルインクジェットヘ
ッドの製造方法について述べる。図２ないし図８は各製
造段階における工程図である。まず、従来から行なわれ
ているように、基板１１に１．５μｍ程度の酸化膜１２
を熱酸化法により形成する。この酸化膜１２上にヒータ
ー部１３に相当するＰｏｌｙ−Ｓｉパターンを形成す
る。続いて全面をＣＶＤ法により絶縁膜１４にて被覆
し、さらに熱処理により平坦化を行なう（図２）。
ッドの製造方法について述べる。図２ないし図８は各製
造段階における工程図である。まず、従来から行なわれ
ているように、基板１１に１．５μｍ程度の酸化膜１２
を熱酸化法により形成する。この酸化膜１２上にヒータ
ー部１３に相当するＰｏｌｙ−Ｓｉパターンを形成す
る。続いて全面をＣＶＤ法により絶縁膜１４にて被覆
し、さらに熱処理により平坦化を行なう（図２）。
【００１３】そして、電極の接続孔を形成後、配線材と
してのＡｌ膜をスパッタ法により、１．５μｍ程度着膜
し、エッチングにより配線層１５をパターニングする
（図３）。
してのＡｌ膜をスパッタ法により、１．５μｍ程度着膜
し、エッチングにより配線層１５をパターニングする
（図３）。
【００１４】その後、フォトレジストをマスクとしてＢ
ＨＦ（バファードフッ酸）液中で絶縁膜１４をエッチン
グし、ヒーター１３上の絶縁膜１４をパターニングして
除去する（Ｒ−ＶＩＡパターニング）。この時、ヒータ
ー１３のＰｏｌｙ−Ｓｉパターンは、Ｒ−ＶＩＡパター
ニングの底部に露出する（図４）。
ＨＦ（バファードフッ酸）液中で絶縁膜１４をエッチン
グし、ヒーター１３上の絶縁膜１４をパターニングして
除去する（Ｒ−ＶＩＡパターニング）。この時、ヒータ
ー１３のＰｏｌｙ−Ｓｉパターンは、Ｒ−ＶＩＡパター
ニングの底部に露出する（図４）。
【００１５】続いて、ヒーター１３の保護層として、Ｓ
ｉ3 Ｎ4 膜１６とＴａ膜１７の積層膜を着膜する。Ｓｉ
3 Ｎ4 膜はプラズマＣＶＤ法により２０００Å程度、Ｔ
ａ膜はスパッタ法により５０００Å程度着膜する（図
５）。
ｉ3 Ｎ4 膜１６とＴａ膜１７の積層膜を着膜する。Ｓｉ
3 Ｎ4 膜はプラズマＣＶＤ法により２０００Å程度、Ｔ
ａ膜はスパッタ法により５０００Å程度着膜する（図
５）。
【００１６】Ｓｉ3 Ｎ4 膜１６とＴａ膜１７との積層膜
をヒーター部とバイパスピットが形成される箇所に残す
ようにＣＦ4 ガスプラズマによりドライエッチングにて
パターニングする。この時、Ｓｉ3 Ｎ4 膜１６とＴａ膜
１７は、ほぼ同一のエッチングレートを有するため、特
別な方法を用いなくても積層膜を一度にエッチングする
ことができる（図６）。
をヒーター部とバイパスピットが形成される箇所に残す
ようにＣＦ4 ガスプラズマによりドライエッチングにて
パターニングする。この時、Ｓｉ3 Ｎ4 膜１６とＴａ膜
１７は、ほぼ同一のエッチングレートを有するため、特
別な方法を用いなくても積層膜を一度にエッチングする
ことができる（図６）。
【００１７】さらに、ＣＶＤ法によりＰＳＧ膜１８を
１．２μｍ程度着膜して保護層を形成し、Ａｌの電極部
分、Ｒ−ＶＩＡ部分およびバイパスピット２１の部分の
みをＢＨＦにてエッチング開口する（図７）。
１．２μｍ程度着膜して保護層を形成し、Ａｌの電極部
分、Ｒ−ＶＩＡ部分およびバイパスピット２１の部分の
みをＢＨＦにてエッチング開口する（図７）。
【００１８】最後に、ピット層１９として感光性ポリイ
ミドを４０〜５０μｍ程度塗布し、ピットおよびバイパ
スピット２１に相当するパターンを形成し、キュアリン
グを施し、ヒーターウェハが形成される（図８）。
ミドを４０〜５０μｍ程度塗布し、ピットおよびバイパ
スピット２１に相当するパターンを形成し、キュアリン
グを施し、ヒーターウェハが形成される（図８）。
【００１９】上記製造過程における各層の形成方法およ
びパターニング、エッチング方法は公知の他の手法を用
いてもよいことは自明である。また、各層の材質および
厚さも上述した実施例に限定されるものではなく適宜変
更することは可能である。
びパターニング、エッチング方法は公知の他の手法を用
いてもよいことは自明である。また、各層の材質および
厚さも上述した実施例に限定されるものではなく適宜変
更することは可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、バイパスピットの底部に保護層を設けたの
で、バイパスピットの底部の劣化を防止して、内部への
インクの侵入を防ぐことができる。したがって、デバイ
ス内部の損傷を防止でき、長寿命のサーマルインクジェ
ットヘッドを提供することができるという効果がある。
によれば、バイパスピットの底部に保護層を設けたの
で、バイパスピットの底部の劣化を防止して、内部への
インクの侵入を防ぐことができる。したがって、デバイ
ス内部の損傷を防止でき、長寿命のサーマルインクジェ
ットヘッドを提供することができるという効果がある。
【図１】 本発明のサーマルインクジェットヘッドの一
実施例の断面図である。
実施例の断面図である。
【図２】〜
【図８】 図１に示されたヘッドの各製造段階における
工程図である。
工程図である。
【図９】 ダイシング溝を有する従来のサーマルインク
ジェットヘッドの断面図である。
ジェットヘッドの断面図である。
【図１０】 バイパスピットを有する従来のサーマルイ
ンクジェットヘッドの断面図である。
ンクジェットヘッドの断面図である。
１１ 基板、１２ 酸化膜、１３ ヒーター、１４ 絶
縁膜、１５ 配線層、１６，２４ Ｓｉ3 Ｎ4 膜、１
７，２５ Ｔａ膜、１８ ＰＳＧ膜、１９ ピット層、
２０ チャネルウエハ、２１ バイパスピット、２２
インクリザーバ、２３ チャネル部、２６ ダイシング
溝。
縁膜、１５ 配線層、１６，２４ Ｓｉ3 Ｎ4 膜、１
７，２５ Ｔａ膜、１８ ＰＳＧ膜、１９ ピット層、
２０ チャネルウエハ、２１ バイパスピット、２２
インクリザーバ、２３ チャネル部、２６ ダイシング
溝。
Claims (1)
- 【請求項１】 インクリザーバとチャネル部をピット層
に形成された溝部分を経由して接続させるサーマルイン
クジェットヘッドにおいて、前記ピット層に形成された
溝部分の底に保護層を設けたことを特徴とするサーマル
インクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7572192A JP3237176B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | サーマルインクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7572192A JP3237176B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | サーマルインクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05238011A true JPH05238011A (ja) | 1993-09-17 |
| JP3237176B2 JP3237176B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=13584415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7572192A Expired - Fee Related JP3237176B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | サーマルインクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237176B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6155674A (en) * | 1997-03-04 | 2000-12-05 | Hewlett-Packard Company | Structure to effect adhesion between substrate and ink barrier in ink jet printhead |
| JP2001071502A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-21 | Hewlett Packard Co <Hp> | インクジェットのプリントヘッドを備えるプリント装置およびその製造方法、並びにプリント方法 |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP7572192A patent/JP3237176B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6155674A (en) * | 1997-03-04 | 2000-12-05 | Hewlett-Packard Company | Structure to effect adhesion between substrate and ink barrier in ink jet printhead |
| JP2001071502A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-21 | Hewlett Packard Co <Hp> | インクジェットのプリントヘッドを備えるプリント装置およびその製造方法、並びにプリント方法 |
| JP4571734B2 (ja) * | 1999-08-27 | 2010-10-27 | ヒューレット・パッカード・カンパニー | 流体滴発生器およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3237176B2 (ja) | 2001-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |