JP2003019799A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、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に関し、例えばサーマル方式に
よるインクジェットプリンタに適用して、配線パターン
の短絡事故を有効に回避することができるようにする。 【解決手段】 本発明は、配線パターン２８の材料より
融点の高い金属材料（２５）を介して、発熱素子２１と
配線パターン２８とを接続する。また配線パターン２８
の材料より線膨張率の小さい金属材料（２５）を介し
て、発熱素子２１と配線パターン２８とを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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に関し、例えば
サーマル方式によるインクジェットプリンタに適用する
ことができる。本発明は、配線パターンの材料より融点
の高い金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを
接続することにより、又は配線パターンの材料より線膨
張率の小さい金属材料を介して、発熱素子と配線パター
ンとを接続することにより、配線パターンの短絡事故を
有効に回避することができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像処理等の分野においては、ハ
ードコピーのカラー化に対するニーズが高まっている。
このようなニーズに対して、従来、昇華型熱転写方式、
溶融熱転写方式、インクジェット方式、電子写真方式、
熱現像銀塩方式等のカラーハードコピー方式が提案され
ている。

【０００３】これらの方式のうちインクジェット方式
は、プリンタヘッドに設けられたノズルから記録液（イ
ンク）の小滴を飛び出させ、記録対象に付着してドット
を形成するものであり、簡単な構成により高画質の画像
を出力することができる。このインクジェット方式は、
インクを飛び出させる方式の相違により、静電引力方
式、連続振動発生方式（ピエゾ方式）、サーマル方式等
に分類される。

【０００４】これらの方式のうちサーマル方式は、イン
クの局所的な加熱によりインク液室に気泡を発生させ、
この気泡により吐出口であるノズルよりインク液滴を飛
び出させる方式であり、簡易な構成によりカラー画像を
印刷することができる。

【０００５】このサーマル方式によるプリンタは、イン
クを加熱する発熱素子と、発熱素子を駆動するトランジ
スタによる集積回路が半導体基板上に一体に形成され
て、プリンタヘッドが構成されるようになされている。

【０００６】すなわちこの種のプリンタでは、高画質の
印刷結果が求められ、このためにはノズルを高密度で配
置することが求められ、その結果、ノズルに対応して発
熱素子も高密度で配置することが求められる。例えば６
００〔ＤＰＩ〕相当のプリンターでは、４２．３３３
〔μｍ〕間隔で発熱抵抗素子を配置することが必要にな
る。このように高密度に配置された発熱抵抗素子に対し
て、トランジスターで電力を供給する場合、個々の発熱
素子にそれぞれトランジスターを配置しようとすると、
構成が複雑になり、実際上、各トランジスタを駆動回路
に接続することすら困難になる。

【０００７】このためこの種のプリンタでは、発熱素子
に電力を供給するドライブトランジスタ、このドライブ
トランジスタを制御するためのロジック集積回路を半導
体基板上に作成した後、半導体製造技術により、この基
板上に発熱素子を作成して対応するドライブトランジス
タと接続し、その後、インク液室等を作成してプリンタ
ヘッドを作成するようになされている。

【０００８】すなわち図１２に示すように、プリンタヘ
ッド１においては、このようなロジック集積回路等を作
成してなる半導体基板２上に、半導体形成プロセスで広
く使用されているスパッタリング法によりタンタル、タ
ンタルアルミ、窒化タンタル等の抵抗材料を所定膜厚に
より堆積して発熱素子３を作成する。プリンタヘッド１
は、さらにこの発熱素子３の上層に、窒化シリコンによ
る保護層４を作成し、この保護層４をパターンニングし
た後、配線パターン６が形成される。

【０００９】ここで配線パターン６は、シリコンを添加
してなるアルミニューム（Ａｌ−Ｓｉ）又は銅を添加し
てなるアルミニューム（Ａｌ−Ｃｕ）を所定膜厚だけ堆
積して形成される。なおアルミニュームは、抵抗率が
３．０〔μΩｃｍ〕程度と低いために配線パターン６に
採用される。プリンタヘッド１では、この配線パターン
６により発熱素子３の一端をドライブトランジスタに接
続し、また他端を例えば電源に接続し、これによりドラ
イブトランジスタを駆動回路で駆動して、発熱素子３を
駆動できるようにする。

【００１０】プリンタヘッド１は、窒化シリコンによる
保護層７、タンタル膜による耐キャビテーション層８、
インク液室９、ノズル１０が形成され、これにより発熱
素子３の発熱によりインク液室９のインクを加熱してイ
ンク液滴を飛び出せることができるようになされてい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのようにし
て作成される従来のプリンタヘッド１においては、使用
により配線パターン６において短絡事故が発生する問題
がある。

【００１２】これを詳細に検討したところ、プリンタヘ
ッド１においては、使用により繰り返し発熱素子３が発
熱すると、矢印Ａにより部分的に拡大して示すように、
窒化シリコンによる保護層７を突き破って配線パターン
６の構成材料であるアルミニュームが飛び出し、図１３
において矢印Ｂにより示すように、この飛び出した部位
が配線パターン６間を短絡させ、さらには図１４におい
て矢印Ｃにより示すように、耐キャビテーション層８と
配線パターン６とを短絡させることが判った。

【００１３】この現象は、発熱素子３の繰り返しの発熱
により、配線パターン６に対して熱ストレスが繰り返さ
れることにより発生するものと考えられる。すなわち発
熱素子３の発熱は、本来、インク液室９のインクに伝導
されるものではあるが、配線パターン６にも伝導する。
配線パターン６は、アルミニュームにより形成されるこ
とにより、熱伝導に優れ、これにより配線パターン６自
体の温度上昇は小さいと考えられる。しかしながらこの
ように配線パターン６自体の温度上昇が小さいことによ
り、発熱素子３と配線パターン６とを接続してなる領域
近傍においては、大きな温度勾配が発生し、その結果、
この近傍領域に過大な熱ストレスが集中する。

【００１４】アルミニュームは、線膨張率が大きな材料
であることにより（０度〜１００度において、線膨張率
２３．６〔ｐｐｍ／度〕）、このような熱ストレスによ
り大きな応力が発生し、また融点が６６０度と低い材料
であることにより、比較的容易に変形し、これらにより
このような現象が発生すると考えられる。

【００１５】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、配線パターンの短絡事故を有効に回避することがで
きるプリンタヘッド、プリンタ及びプリンタヘッドの製
造方法を提案しようとするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１の発明においては、プリンタヘッドに適用し
て、配線パターンの材料より融点の高い金属材料を介し
て、発熱素子とパターンとを接続する。

【００１７】また請求項３の発明においては、プリンタ
ヘッドに適用して、配線パターンの材料より線膨張率の
小さい金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを
接続する。

【００１８】また請求項４の発明においては、プリンタ
に適用して、配線パターンの材料より融点の高い金属材
料を介して、発熱素子と配線パターンとを接続する。

【００１９】また請求項５の発明においては、プリンタ
に適用して、配線パターンの材料より線膨張率の小さい
金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを接続す
る。

【００２０】また請求項６の発明においては、プリンタ
ヘッドの製造方法に適用して、配線パターンの材料より
融点の高い金属材料を介して、発熱素子と配線パターン
とを接続する。

【００２１】また請求項７の発明においては、プリンタ
ヘッドの製造方法に適用して、配線パターンの材料より
線膨張率の小さい金属材料を介して、発熱素子と配線パ
ターンとを接続する。

【００２２】請求項１の構成によれば、プリンタヘッド
に適用して、配線パターンの材料より融点の高い金属材
料を介して、発熱素子とパターンとを接続することによ
り、発熱素子の繰り返しの発熱により熱ストレスが加わ
る場合に、この熱ストレスの集中する箇所にこの金属材
料を配置することになる。これにより熱ストレスによる
配線パターン材料の変形を防止して、この配線パターン
材料が保護層を突き破って飛び出すことを防止し得、こ
れにより配線パターン材料による短絡事故を防止するこ
とができる。またこのような配線パターンの材料より融
点の高い金属材料においては、配線パターンの材料と異
なり、熱ストレスによる応力の繰り返しによっても、容
易に変形し得ず、これによりこの金属材料が保護層を突
き破って飛び出すことを防止し得、この金属材料による
配線パターンの短絡事故を防止することができる。

【００２３】また請求項３の構成によれば、プリンタヘ
ッドに適用して、配線パターンの材料より線膨張率の小
さい金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを接
続することにより、発熱素子の繰り返しの発熱により熱
ストレスが加わる場合に、この熱ストレスの集中する箇
所にこの金属材料を配置することになる。これにより熱
ストレスによる配線パターン材料の変形を防止して、こ
の配線パターン材料が保護層を突き破って飛び出すこと
を防止し得、これにより配線パターン材料による短絡事
故を防止することができる。またこのような配線パター
ンの材料より線膨張率の小さい金属材料においては、配
線パターンの材料と異なり、熱ストレスによって発生す
る応力が小さく、これによりこの金属材料の変形を防止
し得、この金属材料による配線パターンの短絡事故を防
止することができる。

【００２４】これにより請求項４、請求項５、請求項
６、請求項７の構成によれば、配線パターンの短絡事故
を有効に回避することができるプリンタ、プリンタヘッ
ドの製造方法を提供することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００２６】（１）実施の形態の構成 図１〜図７は、本発明の実施の形態に係るプリンタヘッ
ドの製造工程の説明に供する断面図である。この製造工
程は（図１（Ａ））、Ｐ型シリコン基板１１を洗浄した
後、シリコン窒化膜を堆積する。この製造工程は、続い
てリソグラフィー工程、リアクティブイオンエッチング
工程によりシリコン基板１１を処理し、これによりトラ
ンジスタを形成する所定領域以外の領域よりシリコン窒
化膜を取り除く。

【００２７】この製造工程は、続いて熱酸化工程によ
り、シリコン窒化膜が除去されている領域に熱シリコン
酸化膜を形成し、この熱シリコン酸化膜によりトランジ
スタを分離するための素子分離領域（ＬＯＣＯＳ：Loca
l oxidation of silicon）１２を形成する。この製造工
程は、続いてシリコン基板１１を洗浄した後、トランジ
スタ形成領域にタングステンシリサイド／ポリシリコン
／熱酸化膜構造のゲートを形成する。さらにソース・ド
レイン領域を形成するためのイオン注入工程、熱処理工
程によりシリコン基板１１を処理し、ＭＯＳ（Metal Ox
ide Semiconductor ）型によるスイッチングトランジス
タ１４、１５等を形成する。なおここでスイッチングト
ランジスタ１４は、３０〔Ｖ〕軽度の耐圧を有するＭＯ
Ｓ型ドライブトランジスタであり、発熱素子の駆動に供
するものである。これに対してトランジスタ１５は、こ
のドライブトランジスタ１４を制御する集積回路を構成
するトランジスタであり、５〔Ｖ〕の電圧により動作す
るものである。この工程は、続いてＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition ）法によりＢＰＳＧ（BoroPhosephoSi
licate Glass ）膜１６を堆積し、層間絶縁層を作成す
る。

【００２８】続いてこの工程は、フォトリソグラフィー
工程、ＣＦｘ系ガス（ＣＦ₄ ／ＣＯ ₂ ／Ｏ₂ ／Ａｒ）を
用いたリアクティブイオンエッチング法により、シリコ
ン半導体拡散層（ソース・ドレイン）上に接続孔（コン
タクトホール）を作成する。さらにシリコン基板１１を
希フッ酸により洗浄し、スパッタリング法にて順次、膜
厚２０〔ｎｍ〕のチタン膜、膜厚５０〔ｎｍ〕の窒化チ
タンバリアメタルを椎積する。さらにこの工程は、シリ
コンを１〔ａｔ％〕添加してなるアルミニューム（又は
銅を０．５〔ａｔ％〕添加してなるアルミニューム）を
膜厚３００〜６００〔ｎｍ〕だけ堆積する。さらに続い
てフォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程を
経、これにより１層目の配線パターン１８を作成する。

【００２９】これらの処理によりこの工程では、半導体
基板であるシリコン基板１１上に、発熱素子を駆動する
トランジスタ、このトランジスタを駆動する論理回路等
が形成されて、これらのトランジスタが接続されるよう
になされている。続いてこの工程は、ＣＶＤ法により層
間絶縁層であるシリコン酸化膜（いわゆるＴＥＯＳであ
る）１９を堆積し、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Poli
shing ）工程により、またはレジストエッチバック法に
より、このシリコン酸化膜１９を平滑化する。

【００３０】この工程は、続いて図１（Ｂ）に示すよう
に、スパッタリング法により１００〔ｎｍ〕の膜厚によ
りタンタルを堆積し、これにより抵抗体膜２０が形成さ
れる。

【００３１】続いてこの工程は、図２（Ｃ）に示すよう
に、フォトリソグラフィー工程、塩素系ガス（ＢＣｌ₃
／Ｃ１₃ ）によるドライエッチング工程により、この抵
抗体膜２０から余剰な抵抗体膜を除去することにより、
発熱素子２１を作成する。

【００３２】続いてこの工程は、図２（Ｄ）に示すよう
に、ＣＶＤ法により、３００〔ｎｍ〕の膜厚で窒化シリ
コンを堆積し、保護層２２を形成する。

【００３３】この工程は、続いて図３（Ｅ）に示すよう
に、リソグラフィー工程の後、ＣＨＦ₃ ／ＣＦ₄ ／Ｏ₂
ガスを用いたプラズマによるドライエッチング工程によ
りこの保護層２２をパターンニングし、配線パターンに
より接続する部位を除いて、保護層２２を発熱素子２１
上に局所的に配置する。

【００３４】この工程は、続いて図３（Ｆ）に示すよう
に、スパッタリング法により、１００〜３００〔ｎｍ〕
の膜厚で所定の金属材料を堆積させ、この金属材料膜２
４を形成する。ここでこの金属材料は、発熱素子２１の
接続に供する配線パターンの材料に比して、融点が高
く、かつ線膨張率の小さい金属材料であり、この実施の
形態ではタングステン（Ｗ）が適用されるようになされ
ている。なおここでタングステンは、融点が３３００度
であり、線膨張率が４．５〔ｐｐｍ／度〕である。

【００３５】この工程は、続いて図４（Ｇ）に示すよう
に、フォトレジスト工程、ＳＦ₆ ／Ａｒガスを用いたド
ライエッチングにより、金属材料膜２４を所定形状によ
り加工し、発熱素子２１の配線に供する部位に、この金
属材料膜２４による金属電極２５を形成する。ここでこ
の実施の形態において、金属電極２５は、少なくとも発
熱素子２１の接続用に露出した部位から配線パターン側
に飛び出すように形成される。

【００３６】この工程は、続いて図４（Ｈ）に示すよう
に、ＣＶＤ法により１００〔ｎｍ〕の膜厚で窒化シリコ
ンを堆積し、これにより配線材料のドライエッチングか
ら金属電極２５を保護する保護層２６を作成する。

【００３７】この工程は、続いて図５（Ｉ）に示すよう
に、ＣＨＦ₃ ／Ｃ１₂ ／Ａｒ系ガスを用いたエッチング
により、金属電極２５の上に局所的に保護層２６が取り
残されるように、保護層２６を除去する。なおこの実施
の形態では、このように保護層２６をエッチングして、
発熱素子２１より遠い側において、金属電極２５の端面
側の部位が局所的に露出するようになされ、この露出し
た部位が配線パターンとの接続の領域に割り当てられる
ようになされている。

【００３８】続いてこの工程は、図５（Ｊ）に示すよう
に、フォトリソグラフィー工程、ＣＦｘ系ガスを用いた
リアクティブイオンエッチング法により接続孔（コンタ
クトホール）を作成する。さらにシリコン基板１１を希
フッ酸により洗浄し、スパッタリング法にて順次、膜厚
２０〔ｎｍ〕のチタン膜、膜厚５０〔ｎｍ〕の窒化チタ
ンバリアメタルを堆積する。さらにこの工程は、シリコ
ンを１〔ａｔ％〕添加してなるアルミニューム（又は銅
を０．５〔ａｔ％〕添加してなるアルミニューム）をス
パッタリング法により４００〜１０００〔ｎｍ〕だけ堆
積する。これによりこの工程は、１層目の配線パターン
１８とコンタクトホールにより接続して、また金属電極
２５を介して発熱素子２１と接続して、配線材料膜２７
を作成するようになされている。

【００３９】このようにして配線材料膜２７を作成する
と、この工程は、図６（Ｋ）に示すように、フォトレジ
スト工程の後、塩素系ガス（ＢＣ１₃ ／Ｃ１₃ ）を主体
としたプラズマを利用した異方性ドライエッチングによ
り、２層目の配線パターン２８を作成する。この工程
は、この２層目の配線パターン２８により、電源用の配
線パターン、アース用の配線パターンを作成し、また金
属電極２５を介してドライブトランジスタ１４を発熱素
子２１に接続する。

【００４０】このときこの実施の形態においては、金属
電極２５の発熱素子２１より遠い側が局所的に露出され
て、２層目の配線パターン２８が作成されてなることに
より、図８に部分的に拡大して示すように、発熱素子２
１の近傍においては、発熱素子２１の端部と一部重なり
合うように金属電極２５が形成され、金属電極２５にお
いて、発熱素子２１と重なり合っていない部位にて、金
属電極２５と配線パターン２８とが重なり合い、これに
より発熱素子２１近傍の熱ストレスが大きな部位に金属
電極２５が配置され、この金属電極２５を介して配線パ
ターン２８と発熱素子２１とが接続されるようになされ
ている。

【００４１】なおこれら図１〜図７においては、１本の
発熱素子２１の一端がトランジスタ１５に接続され、他
端が電源に接続されるように表現されているが、実際
上、この実施の形態においては、図９に示すように、２
本の発熱素子２１Ａ及び２１Ｂを金属電極２５Ａ、配線
パターン２８Ａにより直列に接続し、この直列接続の一
端が金属電極２５Ｂ、配線パターン２８Ｂを介してトラ
ンジスタ１５に接続され、他端が金属電極２５Ｃ、配線
パターン２８Ｃを介して電源に接続されるようになさ
れ、これにより半導体基板１１上の空きスペースを有効
に利用して効率良く発熱素子２１を配置するようになさ
れている。

【００４２】続いてこの工程は、図６（Ｌ）に示すよう
に、インク保護層として機能するシリコン窒化膜２９を
膜厚３００〔ｎｍ〕により堆積する。続いて図７（Ｍ）
に示すように、スパッタ法により膜厚２００〔ｎｍ〕の
タンタル膜を堆積し、このタンタル膜により耐キャビテ
ーション層３０を形成する。続いてこの工程は、ドライ
フィルム３１、ノズルシート３２が順次積層される。こ
こでドライフィルム３１は、例えば炭素系樹脂により構
成され、インク液室、インク流路の隔壁を所定の高さに
より構成するように、所定形状、所定膜厚により硬化し
て作成される。これに対してノズルシート３２は、発熱
素子２１の上に微小なインク吐出口であるノズル３３を
形成するように、所定形状に加工されたシート材であ
り、ドライフィルム３１上に接着により保持される。こ
れによりこの工程は、これらドライフィルム３１、ノズ
ルシート３２によりインク液室３４、このインク液室３
４にインクを導く流路、ノズル３３が形成されるように
なされている。

【００４３】（２）実施の形態の動作 以上の構成において、この実施の形態に係るプリンタヘ
ッドの製造工程では、半導体基板１１を処理してトラン
ジスタ１４、１５を配置してなる半導体基板１１が作成
され（図１（Ａ））、この半導体基板１１に層間絶縁層
１９、配線パターン１８、発熱素子２１、配線パターン
２８、ドライフィルム３１、ノズルシート３２等を順次
積層してプリンタヘッドが製造される（図１（Ｂ）〜図
７（Ｍ））。

【００４４】プリンタヘッドは、このようにして半導体
基板１１上に配置される発熱素子２１が、金属電極２５
を介して配線パターン２８によりそれぞれトランジスタ
１４、電源に接続され（図８）、このトランジスタ１４
の駆動により発熱素子２１が発熱する。またこの発熱に
より、インク液室３４のインクが加熱され、この加熱に
よりノズル３３よりインク液滴が飛び出して印刷対象に
付着し、所望の画像が印刷対象に形成される。

【００４５】プリンタヘッドは、これにより発熱素子２
１の加熱の繰り返しにより、発熱素子２１に金属電極２
５を接続してなる部位で熱ストレスが繰り返される。こ
の実施の形態では、この熱ストレスが繰り返される部位
に金属電極２５が配置され、この金属電極２５が配線パ
ターン２８に比して線膨張率の小さな金属材料により形
成されていることにより、このような熱ストレスにより
加熱、冷却が繰り返された場合でも、金属電極２５にお
いては、アルミニュームによる配線パターン２８を直接
発熱素子２１に接続した場合に比して、格段的に膨張、
収縮の程度を小さくすることができる。これにより図１
２について説明したような、保護層を突き破って金属電
極２５の材料を外部に押し出す応力の発生を従来に比し
て格段的に小さくすることができ、その結果としてこの
ような金属電極２５の飛び出しによる配線パターンの短
絡事故を有効に回避することができる。

【００４６】さらにこの金属電極２５が配線パターン２
８に比して融点の高い金属材料により形成されているこ
とにより、配線パターン２８に比して加熱により変形し
難くすることができる。これにより熱ストレスにより保
護層を突き破って押し出すような応力が加わっている場
合でも、アルミニュームによる配線パターン２８を直接
発熱素子２１に接続した場合に比して、この発熱素子２
１近傍の領域では容易に変形し得ないようにし、これに
よりこの金属材料が保護層を突き破って飛び出すことに
よる配線パターンの短絡事故を有効に回避することがで
きる。

【００４７】またこのように熱ストレスが繰り返される
部位に金属電極２５が配置され、アルミニュームによる
配線パターン２８においては、比較的、熱ストレスの小
さな部位よりトランジスタ１４等に接続され、これによ
りこの配線パターン２８の材料が保護層を突き破って飛
び出すような状況も有効に回避することができ、これに
よっても配線パターンの短絡事故を有効に回避すること
ができる。

【００４８】（３）実施の形態の効果 以上の構成によれば、配線パターンの材料より融点の高
い金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを接続
することにより、配線パターンの短絡事故を有効に回避
することができる。従ってその分、高い信頼性を確保す
ることができる。

【００４９】また配線パターンの材料より線膨張率の小
さい金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを接
続することにより、配線パターンの短絡事故を有効に回
避することができる。従ってその分、高い信頼性を確保
することができる。

【００５０】またこの金属材料が、タングステンであ
り、このタングステンは、半導体製造工程にて充分に実
績を有する材料であることにより、これによっても充分
な信頼性を確保することができる。

【００５１】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、各接続部で重なり合
うようにして、発熱素子２１より遠ざかるに従って金属
電極、配線パターンを順次配置する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、図８との対比により図１０
に示すように、金属電極２５に全体に重なり合うよう
に、配線パターンを作成する場合、さらには図１１に示
すように、保護層２６に局所的な開口を形成し、この開
口に金属電極を配置して配線パターンを配置する場合
等、要は、配線パターンの材料より融点の高い金属材料
を介して、又は配線パターンの材料より線膨張率の小さ
な金属材料を介して、発熱素子と配線パターンとを接続
するようにして、上述の実施の形態と同様の効果を得る
ことができる。

【００５２】また上述の実施の形態においては、金属電
極をタングステンにより構成する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、配線パターンの材料より融
点の高い金属材料、又は配線パターンの材料より線膨張
率の小さな金属材料を種々に適用することができる。な
おこのような金属材料としては、IV−Ａ族のチタン（Ｔ
ｉ：融点１６８０度、線膨張率８．９〔ｐｐｍ／
度〕）、ジルコニウム（Ｚｒ：融点１８５５度、線膨張
率５．０〔ｐｐｍ／度〕）、ハフニウム（Ｈｆ融点２２
３０度、線膨張率６．０〔ｐｐｍ／度〕）を適用するこ
とができる。またＶ−Ａ族のバナジウム（Ｖ：１８３５
度、線膨張率３．４〔ｐｐｍ／度〕）及びニオブ（Ｎ
ｂ：融点２５２０度、線膨張率７．２〔ｐｐｍ／
度〕）、Ｖ−Ａ族のクロム（Ｃｒ：融点１８９０度、線
膨張率５．７〔ｐｐｍ／度〕）及びモリブデン（Ｍｏ：
融点２６３０度、線膨張率５．１〔ｐｐｍ／度〕）を適
用することもできる。

【００５３】また上述の実施の形態においては、タンタ
ルにより発熱素子を形成する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、タンタルに代えて、タンタル窒化
物（Ｔａ₂ Ｎ）、タンタルアルミ（ＴａＡｌ）等、種々
の抵抗体材料により発熱素子を作成する場合に広く適用
することができる。

【００５４】また上述の実施の形態においては、アルミ
ニュームにより配線パターンを形成する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、銅により配線パターン
を形成する場合にも広く適用することができる。

【００５５】また上述の実施の形態においては、インク
を局所的に加熱する構成のプリンタヘッドに本発明を適
用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
例えば感熱型のプリンタヘッド等、発熱素子の駆動によ
り印刷する種々のプリンタ用ヘッド、さらにはこれらの
プリンタ用ヘッドを使用したプリンタに広く適用するこ
とができる。

【００５６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、配線パタ
ーンの材料より融点の高い金属材料を介して、発熱素子
と配線パターンとを接続することにより、又は配線パタ
ーンの材料より線膨張率の小さい金属材料を介して、発
熱素子と配線パターンとを接続することにより、配線パ
ターンの短絡事故を有効に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタヘッドの製
造工程の説明に供する断面図である。

【図２】図１の続きの説明に供する断面図である。

【図３】図２の続きの説明に供する断面図である。

【図４】図３の続きの説明に供する断面図である。

【図５】図４の続きの説明に供する断面図である。

【図６】図５の続きの説明に供する断面図である。

【図７】図６の続きの説明に供する断面図である。

【図８】発熱素子の接続部の詳細構成を示す断面図であ
る。

【図９】発熱素子の周辺構成を示す平面図である。

【図１０】他の実施の形態に係る発熱素子の接続部の詳
細構成を示す断面図である。

【図１１】図１０とは異なる構成に係る発熱素子の接続
部の詳細構成を示す断面図である。

【図１２】従来のプリンタヘッドを示す断面図である。

【図１３】配線パターン間の短絡の説明に供する平面図
である。

【図１４】配線パターンと耐キャビテーション層との間
の短絡の説明に供する平面図である。

【符号の説明】

２、１１……半導体基板、３、２１、２１Ａ、２１Ｂ…
…発熱素子、４、７、２２、２６、２９……保護層、
６、１８、２８、２８Ａ〜２８Ｂ……配線パターン、
８、３０……耐キャビテーション層、２５、２５Ａ〜２
５Ｃ……金属電極

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱素子と前記発熱素子を駆動するトラン
   ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
   により所望の画像を印刷するプリンタヘッドにおいて、 配線パターンの材料より融点の高い金属材料を介して、
   前記発熱素子と配線パターンとを接続したことを特徴と
   するプリンタヘッド。
2. 【請求項２】前記金属材料が、 タングステン、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バ
   ナジウム、ニオブ、クロム又はモリブデンであることを
   特徴とする請求項１に記載のプリンタヘッド。
3. 【請求項３】発熱素子と前記発熱素子を駆動するトラン
   ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
   により所望の画像を印刷するプリンタヘッドにおいて、 配線パターンの材料より線膨張率の小さい金属材料を介
   して、前記発熱素子と配線パターンとを接続したことを
   特徴とするプリンタヘッド。
4. 【請求項４】発熱素子と前記発熱素子を駆動するトラン
   ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
   により所望の画像を印刷するプリンタにおいて、 配線パターンの材料より融点の高い金属材料を介して、
   前記発熱素子と配線パターンとを接続したことを特徴と
   するプリンタ。
5. 【請求項５】発熱素子と前記発熱素子を駆動するトラン
   ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
   により所望の画像を印刷するプリンタにおいて、 配線パターンの材料より線膨張率の小さい金属材料を介
   して、前記発熱素子と配線パターンとを接続したことを
   特徴とするプリンタ。
6. 【請求項６】発熱素子と前記発熱素子を駆動するトラン
   ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
   により所望の画像を印刷するプリンタヘッドの製造方法
   において、 配線パターンの材料より融点の高い金属材料を介して、
   前記発熱素子と配線パターンとを接続することを特徴と
   するプリンタヘッドの製造方法。
7. 【請求項７】発熱素子と前記発熱素子を駆動するトラン
   ジスタとを半導体基板上に形成し、前記発熱素子の発熱
   により所望の画像を印刷するプリンタヘッドの製造方法
   において、 配線パターンの材料より線膨張率の小さい金属材料を介
   して、前記発熱素子と配線パターンとを接続することを
   特徴とするプリンタヘッドの製造方法。