(57)【要約】【課題】  基板を均一に加熱することができ，信頼性が向上され，単純な製造工程にて製造することができる基板ヒータを備えるようにする。【解決手段】  インク吐出領域１２ａを含む基板１２と，基板１２の一方の面に配設された層間絶縁膜と，インク吐出領域の層間絶縁膜上に所定の配列をなして配設され，インクを吐出するための圧力を生成する複数の圧力生成源Ｒと，基板上の所定の位置に配設されて，基板を加熱する複数のセグメントヒータＨと，複数のセグメントヒータを相互に電気的に連結するヒータ配線３４ｂとを備えるように構成した。このとき，複数のセグメントヒータＨは，インク吐出領域１２ａの一方向に沿った両端部の外側の領域１２ｃの層間絶縁膜上に，マトリクス配列をなして配設されることができる。あるいは，セグメントヒータＨは，圧力生成源Ｒと隣接して位置するように配設されることもできる。【選択図】    図１
2006027274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出領域を含む基板と，
前記基板の一方の面に配設された層間絶縁膜と，
前記インク吐出領域の前記層間絶縁膜上に所定の配列をなして配設され，インクを吐出するための圧力を生成する複数の圧力生成源と，
前記基板上の所定の位置に配設されて，前記基板を加熱する複数のセグメントヒータと，
前記複数のセグメントヒータを相互に電気的に連結するヒータ配線と，
を備えることを特徴とするインクジェットヘッド基板。
【請求項２】
前記複数のセグメントヒータは，前記インク吐出領域の一方向に沿った両端部の外側の領域の前記層間絶縁膜上に，マトリクス配列をなして配設され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基板。
【請求項３】
前記複数のセグメントヒータが配設された領域は，高抵抗の金属領域と，該高抵抗の金属領域に対して相対的に低抵抗の金属領域とを含むことを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項４】
前記高抵抗の金属領域は，相互に直列に電気的に接続されることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項５】
前記高抵抗の金属領域は，相互に並列に電気的に接続されることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項６】
前記低抵抗の金属領域は前記ヒータ配線に相当し，前記高抵抗の金属領域は前記セグメントヒータに相当することを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項７】
前記層間絶縁膜内に前記圧力生成源と隣接するようにライン状に埋め込まれた温度感知ラインをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項８】
前記温度感知ラインは，アルミニウムからなることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項９】
前記層間絶縁膜は，前記基板上に順に積層された下部層間絶縁膜及び上部層間絶縁膜を含み，
前記セグメントヒータは，前記圧力生成源と隣接するように，前記下部層間絶縁膜上に配設され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基板。
【請求項１０】
前記上部層間絶縁膜と前記下部層間絶縁膜との間に介設された中間の層間絶縁膜上に，前記圧力生成源と隣接するようにライン状に配設された温度センサである温度感知ラインをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項１１】
前記温度感知ラインは，アルミニウムからなることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項１２】
前記セグメントヒータは，タンタル，タングステン，クロム，モリブデン，チタニウム，ジルコニウム，またはハフニウムからなる群より選択された一種の金属またはこれらの合金からな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基板。
【請求項１３】
前記圧力生成源は，前記セグメントヒータと同じ物質からなることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項１４】
前記ヒータ配線は，アルミニウムからな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基板。
【請求項１５】
前記セグメントヒータは，前記圧力生成源と実質的に同じ面積を有す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基板。
【請求項１６】
前記セグメントヒータ及び前記圧力生成源は，前記基板上の同一層上に同一のエッチング工程により形成されることを特徴とする請求項１５に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項１７】
前記基板上に配設され，前記セグメントヒータ，前記圧力生成源及び前記ヒータ配線を保護する保護層をさらに備え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基板。
【請求項１８】
前記圧力生成源は，高抵抗の金属からなる発熱抵抗器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基板。
【請求項１９】
前記発熱抵抗器は，前記発熱抵抗器に対して相対的に低い抵抗を有する金属からなるインク吐出配線に電気的に連結されることを特徴とする請求項１８に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項２０】
前記基板は，
前記インク吐出領域の一方向に沿った両端部の外側の領域に位置し，論理回路を含む少なくとも１つの論理回路領域と，
前記インク吐出領域の他方向に沿った両端部の外側の領域の前記基板端部に位置し，アドレッシングが実行される少なくとも１つのアドレス領域と，
をさらに含む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基板。
【請求項２１】
前記複数のセグメントヒータは，前記少なくとも１つの論理回路領域に位置することを特徴とする請求項２０に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項２２】
前記層間絶縁膜は，シリコン酸化膜，ＢＰＳＧ膜またはシリコン窒化膜からな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基板。
【請求項２３】
前記複数の圧力生成源の間の領域に前記層間絶縁膜及び前記基板を貫通して形成されるインク供給口をさらに備え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基板。
【請求項２４】
前記セグメントヒータは，前記圧力生成源と隣接して位置す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基板。
【請求項２５】
前記複数のセグメントヒータは，前記インク吐出領域を取り囲む領域に直列に接続されて配列されることを特徴とする請求項２４に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項２６】
前記層間絶縁膜は，一つ以上の膜を含み，
前記圧力生成源及び前記セグメントヒータは，相互に異なる層に位置することを特徴とする請求項２５に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項２７】
一方の面に層間絶縁膜が形成されて，インク吐出領域，論理回路領域及びパワートランジスタ領域を有する基板と，
前記基板の前記インク吐出領域に形成された複数の圧力生成源と，
前記論理回路領域または前記パワートランジスタ領域の少なくともいずれかの領域に形成されて，前記基板を加熱する複数のセグメントヒータと，
を備えることを特徴とするインクジェットヘッド基板。
【請求項２８】
前記インク吐出領域は，前記基板の中心部に前記基板の長手方向に沿って位置し，前記長手方向に沿って２列で配設された圧力生成源を含むことを特徴とする請求項２７に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項２９】
前記論理回路領域は，前記インク吐出領域の長手方向の端部の外側の領域に位置し，印刷データのデコード及びノズルの選択を行い，
前記パワートランジスタ領域は，前記インク吐出領域の短手方向の端部の外側の領域に位置し，前記インク吐出領域にパワーを提供することを特徴とする請求項２７に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項３０】
前記層間絶縁膜は，下部層間絶縁膜と，該下部層間絶縁膜上に形成される上部層間絶縁膜とを含み，
前記複数のセグメントヒータは，前記下部層間絶縁膜上に形成され，
前記複数の圧力生成源は，前記上部層間絶縁膜上に形成されることを特徴とする請求項２７に記載のインクジェットヘッド基板。
【請求項３１】
インク吐出領域を含む基板と，
前記基板の一方の面に配設された層間絶縁膜と，
前記インク吐出領域の前記層間絶縁膜上に所定の配列をなして配設され，インクを吐出するための圧力を生成する複数の圧力生成源と，
前記基板上の所定の位置に配設されて，前記基板を加熱する複数のセグメントヒータと，
前記複数のセグメントヒータを相互に電気的に連結するヒータ配線とを備えるインクジェットヘッド基板と；
前記圧力生成源，前記セグメントヒータ及び前記ヒータ配線を覆う保護層と；
前記基板，前記層間絶縁膜及び前記保護層に貫通形成されるインク供給口と；
前記保護層上に，インク流路を形成する流路形成体と；
前記複数の圧力生成源とそれぞれ対応して前記流路形成体上に位置する複数のノズルと；
を備えることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３２】
前記複数のセグメントヒータは，前記インク吐出領域の一方向に沿った両端部の外側の領域の前記層間絶縁膜上に，マトリクス配列をなして配設されることを特徴とする請求項３１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３３】
前記複数のセグメントヒータが配設された領域は，高抵抗の金属領域と，該高抵抗の金属領域に対して相対的に低抵抗の金属領域とを含むことを特徴とする請求項３２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３４】
前記高抵抗の金属領域は，相互に直列に電気的に接続されることを特徴とする請求項３３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３５】
前記高抵抗の金属領域は，相互に並列に電気的に接続されることを特徴とする請求項３３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３６】
前記低抵抗の金属領域は前記ヒータ配線に相当し，前記高抵抗の金属領域は前記セグメントヒータに相当することを特徴とする請求項３３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３７】
前記層間絶縁膜は，前記基板上に順に積層された下部層間絶縁膜及び上部層間絶縁膜を含み，
前記セグメントヒータは，前記圧力生成源と隣接するように，前記下部層間絶縁膜上に配設されることを特徴とする請求項３１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３８】
前記セグメントヒータは，タンタル，タングステン，クロム，モリブデン，チタニウム，ジルコニウム，またはハフニウムからなる群より選択された一種の金属またはこれらの合金からなることを特徴とする請求項３１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３９】
前記圧力生成源は，前記セグメントヒータと同じ物質からなることを特徴とする請求項３８に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４０】
前記ヒータ配線は，アルミニウムからなることを特徴とする請求項３１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４１】
前記セグメントヒータは，前記圧力生成源と実質的に同じ面積を有することを特徴とする請求項３１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４２】
前記セグメントヒータ及び前記圧力生成源は，前記基板上の同一層上に同一のエッチング工程により形成されることを特徴とする請求項３１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４３】
前記複数の圧力生成源は，高抵抗の金属からなる発熱抵抗器であることを特徴とする請求項３１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４４】
前記基板は，
前記インク吐出領域の一方向に沿った両端部の外側の領域に位置し，論理回路を含む少なくとも１つの論理回路領域と，
前記インク吐出領域の他方向に沿った両端部の外側の領域の前記基板端部に位置し，アドレッシングが実行される少なくとも１つのアドレス領域と，
をさらに含むことを特徴とする請求項３１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４５】
前記基板は，
前記インク吐出領域の他方向に沿った両端部の外側の領域に位置し，前記圧力生成源にパワーを提供する少なくとも１つのパワートランジスタを含む少なくとも１つのパワートランジスタ領域をさらに含むことを特徴とする請求項４４に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４６】
前記複数のセグメントヒータは，前記少なくとも１つの論理回路領域に位置することを特徴とする請求項４４に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４７】
前記層間絶縁膜は，シリコン酸化膜，ＢＰＳＧ膜またはシリコン窒化膜からなることを特徴とする請求項３１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４８】
前記セグメントヒータは，前記圧力生成源と隣接して位置することを特徴とする請求項３１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４９】
前記複数のセグメントヒータは，前記インク吐出領域を取り囲む領域に直列に接続されて配列されることを特徴とする請求項４８に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５０】
前記層間絶縁膜は，一つ以上の膜を含み，
前記圧力生成源及び前記セグメントヒータは，相互に異なる層に位置することを特徴とする請求項４９に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５１】
インク吐出領域を有する基板を準備する段階と，
前記基板上に層間絶縁膜を形成する段階と，
前記インク吐出領域の前記層間絶縁膜上に，インクを吐出するための圧力を生成する複数の圧力生成源を形成する段階と，
前記基板上の所定の位置に，前記基板を加熱する複数のセグメントヒータ，及び前記セグメントヒータに電気的に連結されるヒータ配線を形成する段階と，
を含むことを特徴とするインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項５２】
前記複数のセグメントヒータは，前記インク吐出領域の一方向に沿った両端部の外側の領域の前記層間絶縁膜上に，マトリクス配列をなして配設されることを特徴とする請求項５１に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項５３】
前記セグメントヒータは高抵抗の金属からなり，
前記ヒータ配線は前記セグメントヒータに対して相対的に低抵抗の金属からなることを特徴とする請求項５１に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項５４】
前記セグメントヒータは，前記圧力生成源と隣接した位置に，前記層間絶縁膜内に埋め込まれるように形成されることを特徴とする請求項５１に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項５５】
前記複数のセグメントヒータは，前記インク吐出領域の周囲に直列に接続されて配列されるように形成されることを特徴とする請求項５４に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項５６】
前記セグメントヒータは，タンタル，タングステン，クロム，モリブデン，チタニウム，ジルコニウム，またはハフニウムからなる群より選択された一種の金属またはこれらの合金からなることを特徴とする請求項５１に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項５７】
前記圧力生成源は，前記セグメントヒータと同じ物質からなることを特徴とする請求項５６に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項５８】
前記セグメントヒータ及び前記圧力生成源は，同一の工程により同時に形成されることを特徴とする請求項５７に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項５９】
前記ヒータ配線は，アルミニウムからなることを特徴とする請求項５１に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項６０】
前記セグメントヒータは，前記圧力生成源と実質的に同じ面積を有するように形成されることを特徴とする請求項５１に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項６１】
前記複数の圧力生成源の間の領域に前記層間絶縁膜及び前記基板を貫通するインク供給口を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５１に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項６２】
インク吐出領域を有する基板を準備する段階と，
インクを吐出するための圧力を生成する複数の圧力生成源を形成する段階と，
前記基板上の所定の領域に位置し，前記基板を加熱する複数のセグメントヒータを形成する段階とを含み，
前記複数の圧力生成源及び前記複数のセグメントヒータは，同じ物質で構成され，実質的に同じ面積を有するように形成されること，
を特徴とするインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項６３】
前記複数の圧力生成源を形成する段階と，前記複数のセグメントヒータを形成する段階とは，単一の工程により行われることを特徴とする請求項６２に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項６４】
前記複数の圧力生成源及び前記複数のセグメントヒータは，単一のウェットエッチング工程により形成されることを特徴とする請求項６２に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項６５】
前記複数の圧力生成源及び前記複数のセグメントヒータは，同時に形成されることを特徴とする請求項６２に記載のインクジェットヘッド基板の製造方法。
【請求項６６】
インク吐出領域を有する基板を準備する段階と，
前記基板上に下部層間絶縁膜を形成する段階と，
前記下部層間絶縁膜上に，相互に直列に電気的に接続されて前記インク吐出領域を取り囲むように配列される複数のセグメントヒータを形成する段階と，
前記基板上に上部層間絶縁膜を形成する段階と，
前記インク吐出領域の前記上部層間絶縁膜上に複数の圧力生成源を形成する段階と，
を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６７】
前記上部層間絶縁膜を形成する段階の前に，
前記基板上に中間層間絶縁膜を形成する段階と，
前記中間層間絶縁膜上に，前記圧力生成源と隣接して前記インク吐出領域に沿って延びた温度感知ラインを形成する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項６６に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６８】
前記複数の圧力生成源の間の領域に位置する前記基板，前記下部層間絶縁膜，前記中間層間絶縁膜及び前記上部層間絶縁膜を貫通するインク供給口を形成する段階と，
インク流路を限定する流路形成体を形成する段階とをさらに含み，
前記流路形成体は，その内部に前記圧力生成源が配設された複数のインクチャンバーを含むことを特徴とする請求項６７に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６９】
前記インクチャンバーの上部に位置し，前記圧力生成源に対応する複数のノズルを形成する段階をさらに備えることを特徴とする請求項６８に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，インクジェットヘッド基板，インクジェットヘッド及びインクジェットヘッド基板の製造方法にかかり，さらに詳しくは，発熱体によってインク液滴に気泡を発生させて圧力をかけることにより，インク吐出ノズルから記録媒体にインク液滴を吐出させるサーマル方式のインクジェットヘッド基板，インクジェットヘッド及びインクジェットヘッド基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを瞬間加熱して得た気泡（ｂｕｂｂｌｅ）によりインク液滴を吐出する熱インクジェットヘッド（またはサーマルインクジェットヘッド：ｔｈｅｒｍａｌ  ｉｎｋ  ｊｅｔ  ｈｅａｄ）は，基板上に電気−熱変換器（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｔｈｅｒｍａｌ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）として配設される複数の発熱抵抗器（ｈｅａｔ−ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  ｒｅｓｉｓｔｏｒｓ）を備える。上記複数の発熱抵抗器は，インクが仮貯蔵されるインクチャンバーの内部に各々位置し，インクチャンバー内のインクを加熱して気泡を生成させる。このように発生した気泡によってインクチャンバー内のインクに圧力がかかり，インクチャンバー内のインクはインクチャンバーと流体連通するノズルを介して記録媒体上に吐出される。
【０００３】
上記のようなインクの吐出過程においては，上記基板の温度がインクの吐出性能に影響を及ぼす。例えば，基板の温度が常温以下である場合には，インクが所定の温度以上に到達しないとインクが吐出されない場合がある。また，基板の温度が高温に上昇した場合には，インクの粘度低下及び物理的性質の変化が原因となって，吐出されるインク液滴の大きさが増加する場合がある。このようにインク液滴の大きさが増加して大きくなると，印刷イメージ（画像）の品質低下につながることになる。そして，基板の温度がさらに上昇すると，ノズル内部で過剰に発生する気泡により一時的にインク液滴の吐出ができなくなり，高温によりインクが燃えてしまうことことがある。したがって，基板の温度は正確に制御されなければならないため，基板の所定の領域に基板の温度を測定するための温度センサや，測定された温度に応じて基板を加熱する基板ヒータ（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｈｅａｔｅｒ）を設けることができる。
【０００４】
このように，従来のインクジェットヘッド基板には，温度センサ及び基板ヒータを備えたものが開示されている（例えば，特許文献１参照。）。上記特許文献１に記載の発明は，「複数の温度センサ及びヒータを備えたインクジェット基板（Ｉｎｋ  ｊｅｔ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｐｌｕｒａｌ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  ｈｅａｔｅｒｓ）」に関するものであり，イシナガなど（Ｉｓｈｉｎａｇａ  ｅｔ  ａｌ．）により開示されている。上記特許文献１によれば，熱抵抗素子，ダイオードまたはトランジスタを用いた温度センサが，インクジェット基板の両端部に配設される。そして，インクジェット基板の両端部上の他の部分には，上記インクジェット基板を加熱するための基板ヒータが配設される。また，上記各端部間の基板ヒータの間には，インクを吐出させるための熱エネルギーを発生させる発熱抵抗器を含むインク吐出領域が上記インクジェット基板上に設けられる。そして，上記温度センサにより検出された温度に基づいて，上記インクジェット基板の温度が低い場合には，上記基板ヒータを動作させて，上記インクジェット基板の温度が適正な温度に加熱されるように制御が行われる。一方，上記インクジェット基板の温度が異常に高くなった場合には，上記インクジェット基板の温度が適正な温度に冷却されるまで印刷作業が中止されるように制御が行われる。
【０００５】
上記特許文献１によれば，上記インクジェット基板を加熱する基板ヒータは，上記インクジェット基板上に積層形成される複数の層のうち，上記発熱抵抗器と同じ材料からなる同一層に設けられて，同一の工程にて形成される。上記発熱抵抗器及び基板ヒータを形成する工程は，基板上に高抵抗の金属層及び配線金属層を形成する工程と，上記高抵抗の金属層及び配線金属層をパターニングして配線パターンを形成する工程と，上記配線パターン中の配線金属層を部分的に除去して上記高抵抗の金属層の所定領域を露出させる工程とを含むことができる。上記配線金属層の除去は，上記配線金属層に感光剤を塗布して除去する領域を露光及び現像してからウェットエッチングを行う，フォト及びウェットエッチング工程により行われる。このようにして配線金属層を部分的に除去することにより，上記インク吐出領域に発熱抵抗器が形成されると同時に，上記インク吐出領域の両端部に上記基板ヒータが形成される。すなわち，上記発熱抵抗器及び上記基板ヒータは，上記高抵抗の金属層の露出した領域に相当する。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，１７５，５６５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし，上記特許文献１によれば，上記基板ヒータはインクジェット基板全体を加熱するために，上記発熱抵抗器よりも大きい面積を有するように形成される。したがって，上述したように，同一のウェットエッチング工程により上記発熱抵抗器及び上記基板ヒータを露出させる場合に，以下の問題が発生する場合がある。すなわち，上記発熱抵抗器の面積を基準としてウェットエッチングを行う場合には，上記発熱抵抗器よりも広い面積を有する上記基板ヒータが十分に露出されない場合があり，その結果，上記基板ヒータが本来の機能を発揮せず，基板が十分に加熱されなくなる。このような問題を回避するために，上記発熱抵抗器を露出させるウェットエッチング工程と上記基板ヒータを露出させるウェットエッチング工程を別々に行うこともできるが，この場合，製造工程が煩雑になるといった問題が生じる。
【０００８】
さらに，上記特許文献１によれば，上記基板ヒータは，上記インクジェット基板の両端部に形成される。したがって，上記インクジェットヘッド基板の全面を均一に加熱することが難しい。特に，実質的にインクが吐出される領域である上記インク吐出領域内のインクジェットヘッド基板の温度が均一に保たれるのが望ましいにもかかわらず，その制御が困難であるため，インク吐出不良が特に印刷初期の段階において発生するといった問題があった。
【０００９】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，インクジェットヘッド基板を均一に加熱することができてかつ信頼性が向上された基板ヒータを備えたインクジェットヘッドを単純な製造工程にて提供することのできるインクジェットヘッド基板，インクジェットヘッド及びインクジェットヘッド基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，インク吐出領域を含む基板と；上記基板の一方の面（上に）配設された層間絶縁膜と；上記インク吐出領域の上記層間絶縁膜上に所定の配列をなして配設され，インクを吐出するための圧力を生成する複数の圧力生成源と；上記基板上の所定の位置に配設されて，上記基板を加熱する複数のセグメントヒータ（ｓｅｇｍｅｎｔ  ｈｅａｔｅｒｓ）と；上記複数のセグメントヒータを相互に電気的に連結するヒータ配線と；を備えることを特徴とするインクジェットヘッド基板が提供される。
【００１１】
このような本発明にかかるインクジェットヘッド基板によれば，基板を加熱する基板加熱手段（基板ヒータ）が複数のセグメントヒータからなるように構成したことにより，基板ヒータの製造工程にて発生する基板ヒータの露出不足などの基板ヒータの不良を防止することができる。これにより，インクジェットヘッド基板の信頼性を向上させることができる。また，基板を加熱する基板加熱手段（基板ヒータ）が複数のセグメントヒータからなるように構成したことにより，複数のセグメントヒータを基板上に均一に分布させて配置することができるので，基板を均一に加熱することができる。これにより，インクジェットヘッドのインクチャンバ内のインクを適正な温度に制御することが可能になり，画像品質の劣化を防止することができる。ここで，上記インク吐出領域は，インクを吐出させるための圧力を生成する上記圧力生成源を含む基板上の領域である。
【００１２】
このとき，上記複数のセグメントヒータは，上記インク吐出領域の一方向に沿った両端部の外側の領域（外郭）の上記層間絶縁膜上に，マトリクス配列をなして配設されるのがよい。
【００１３】
そして，上記複数のセグメントヒータが配設された領域は，高抵抗の金属領域と，該高抵抗の金属領域に対して相対的に低抵抗の金属領域とを含むように構成されるのがよい。このとき，上記高抵抗の金属領域は，相互に直列に電気的に接続されることができる。あるいは，上記高抵抗の金属領域は，相互に並列に電気的に接続されることもできる。かかる構成とすることにより，マトリクス配列をなして配設される上記複数のセグメントヒータ全体としての抵抗値を調節することができるようになる。そして，上記低抵抗の金属領域は上記ヒータ配線に相当し，上記高抵抗の金属領域は上記セグメントヒータに相当するように構成することができる。
【００１４】
上記インクジェットヘッド基板は，上記層間絶縁膜内に上記圧力生成源と隣接するようにライン状に埋め込まれた温度感知ラインをさらに備えることができる。かかる構成とすることにより，基板のインク吐出領域の温度を感知することができ，より正確な基板の温度制御が可能になる。このとき，上記温度感知ラインは，アルミニウムからなるのがよい。
【００１５】
一方，上記層間絶縁膜は，上記基板上に順に積層された下部層間絶縁膜及び上部層間絶縁膜を含み，上記セグメントヒータは，上記圧力生成源と隣接するように，上記下部層間絶縁膜上に配設されるように構成することもできる。かかる構成とすることにより，実質的にインクが吐出される領域である上記圧力生成源周辺のインクジェットヘッド基板の温度を均一に保つことができ，特に印刷初期におけるインクの吐出不良を防止することができる。この場合，上記上部層間絶縁膜と上記下部層間絶縁膜との間に介設された中間の層間絶縁膜上に，上記圧力生成源と隣接するようにライン状に配設された温度センサである温度感知ラインをさらに備えることもできる。かかる構成とすることにより，基板のインク吐出領域の温度を感知することができ，より正確な基板の温度制御が可能になる。このとき，上記温度感知ラインは，アルミニウムからなるのがよい。
【００１６】
上記セグメントヒータは，タンタル，タングステン，クロム，モリブデン，チタニウム，ジルコニウム，またはハフニウムからなる群より選択された一種の金属またはこれらの合金からなることができる。そして，上記圧力生成源は，上記セグメントヒータと同じ物質からなるのがよい。このように上記セグメントヒータと上記圧力生成源が同一物質から構成されるようにすることにより，製造工程を単純化することが可能になる。一方，上記ヒータ配線は，アルミニウムからなることができる。
【００１７】
また，上記セグメントヒータは，上記圧力生成源と実質的に同じ面積を有するように構成されるのがよい。このとき，上記セグメントヒータ及び上記圧力生成源は，上記基板上の同一層上に同一のエッチング工程により形成されるようにすることができる。このように上記セグメントヒータと上記圧力生成源が同一面積を有するようにすれば，ウェットエッチングされる面積の差異による上記セグメントヒータまたは上記圧力生成源の露出不足が生じず，信頼性を低下させることなく製造工程を単純化することができる。
【００１８】
また，上記インクジェットヘッド基板は，上記基板上に配設され，上記セグメントヒータ，上記圧力生成源及び上記ヒータ配線を保護する保護層をさらに備えることができる。
【００１９】
また，上記インクジェットヘッド基板の上記圧力生成源は，高抵抗の金属からなる発熱抵抗器であることができる。このとき，上記発熱抵抗器は，上記発熱抵抗器に対して相対的に低い抵抗を有する金属からなるインク吐出配線に電気的に連結されるように構成されるのがよい。
【００２０】
一方，上記基板は，上記インク吐出領域の一方向に沿った両端部の外側の領域に位置し，論理回路を含む少なくとも１つの論理回路領域と，上記インク吐出領域の他方向に沿った両端部の外側の領域の上記基板端部に位置し，アドレッシングが実行される少なくとも１つのアドレス領域と，をさらに含むことができる。このとき，上記複数のセグメントヒータは，上記少なくとも１つの論理回路領域に位置することができる。
【００２１】
一方，上記層間絶縁膜は，シリコン酸化膜，ＢＰＳＧ膜またはシリコン窒化膜からなることができる。また，上記インクジェットヘッド基板は，上記複数の圧力生成源の間の領域に上記層間絶縁膜及び上記基板を貫通して形成されるインク供給口をさらに備えることができる。
【００２２】
一方，上記セグメントヒータは，上記圧力生成源と隣接して位置するように構成されることもできる。このとき，上記複数のセグメントヒータは，上記インク吐出領域を取り囲む領域に直列に接続されて配列されるのがよい。かかる構成とすることにより，実質的にインクが吐出される領域である上記圧力生成源周辺のインクジェットヘッド基板の温度を均一に保つことができ，特に印刷初期におけるインクの吐出不良を防止することができる。更にこのとき，上記層間絶縁膜は，一つ以上の膜を含み，上記圧力生成源及び上記セグメントヒータは，相互に異なる層に位置するように構成することにより，上記圧力生成源と上記セグメントヒータを相互に絶縁させることができる。
【００２３】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，一方の面に層間絶縁膜が形成されて，インク吐出領域，論理回路領域及びパワートランジスタ領域を有する基板と；上記基板の上記インク吐出領域に形成された複数の圧力生成源と；上記論理回路領域または上記パワートランジスタ領域の少なくともいずれかの領域に形成されて，上記基板を加熱する複数のセグメントヒータと；を備えることを特徴とするインクジェットヘッド基板が提供される。
【００２４】
このような本発明にかかるインクジェットヘッド基板によれば，基板を加熱する基板加熱手段（基板ヒータ）が複数のセグメントヒータからなるように構成したことにより，基板ヒータの製造工程にて発生する基板ヒータの露出不足などの基板ヒータの不良を防止することができる。これにより，インクジェットヘッド基板の信頼性を向上させることができる。また，基板を加熱する基板加熱手段（基板ヒータ）が複数のセグメントヒータからなるように構成したことにより，複数のセグメントヒータを基板上に均一に分布させて配置することができるので，基板を均一に加熱することができる。これにより，インクジェットヘッドのインクチャンバ内のインクを適正な温度に制御することが可能になり，画像品質の劣化を防止することができる。ここで，上記インク吐出領域は，インクを吐出させるための圧力を生成する上記圧力生成源を含む基板上の領域である。
【００２５】
このとき，上記インク吐出領域は，上記基板の中心部に上記基板の長手方向に沿って位置し，上記長手方向に沿って２列で配設された圧力生成源を含むように構成されるのがよい。また，上記論理回路領域は，上記インク吐出領域の長手方向の端部の外側の領域に位置し，印刷データのデコード及びノズルの選択を行い，上記パワートランジスタ領域は，上記インク吐出領域の短手方向の端部の外側の領域に位置し，上記インク吐出領域にパワー（電源）を提供することができる。
【００２６】
また，上記層間絶縁膜は，下部層間絶縁膜と，該下部層間絶縁膜上に形成される上部層間絶縁膜とを含み，上記複数のセグメントヒータは，上記下部層間絶縁膜上に形成され，上記複数の圧力生成源は，上記上部層間絶縁膜上に形成されることができる。
【００２７】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，インク吐出領域を含む基板と，上記基板の一方の面（上に）配設された層間絶縁膜と，上記インク吐出領域の上記層間絶縁膜上に所定の配列をなして配設され，インクを吐出するための圧力を生成する複数の圧力生成源と，上記基板上の所定の位置に配設されて，上記基板を加熱する複数のセグメントヒータ（ｓｅｇｍｅｎｔ  ｈｅａｔｅｒｓ）と，上記複数のセグメントヒータを相互に電気的に連結するヒータ配線とを備えるインクジェットヘッド基板と；上記圧力生成源，上記セグメントヒータ及び上記ヒータ配線を覆う保護層と；上記基板，上記層間絶縁膜及び上記保護層に貫通形成されるインク供給口と；上記保護層上に，インク流路を形成する流路形成体と；上記複数の圧力生成源とそれぞれ対応して上記流路形成体上に位置する複数のノズルと；を備えることを特徴とするインクジェットヘッドが提供される。
【００２８】
このような本発明にかかるインクジェットヘッドによれば，基板を加熱する基板加熱手段（基板ヒータ）が複数のセグメントヒータからなるように構成したことにより，基板ヒータの製造工程にて発生する基板ヒータの露出不足などの基板ヒータの不良を防止することができる。これにより，インクジェットヘッド基板の信頼性を向上させることができる。また，基板を加熱する基板加熱手段（基板ヒータ）が複数のセグメントヒータからなるように構成したことにより，複数のセグメントヒータを基板上に均一に分布させて配置することができるので，基板を均一に加熱することができる。これにより，インクジェットヘッドのインクチャンバ内のインクを適正な温度に制御することが可能になり，画像品質の劣化を防止することができる。また，上記流路形成体は，インクの移動通路として提供されるインク流路を限定するように配設されることができる。ここで，上記インク吐出領域は，インクを吐出させるための圧力を生成する上記圧力生成源を含む基板上の領域である。
【００２９】
このとき，上記複数のセグメントヒータは，上記インク吐出領域の一方向に沿った両端部の外側の領域（外郭）の上記層間絶縁膜上に，マトリクス配列をなして配設されるのがよい。
【００３０】
そして，上記複数のセグメントヒータが配設された領域は，高抵抗の金属領域と，該高抵抗の金属領域に対して相対的に低抵抗の金属領域とを含むように構成されるのがよい。そして，上記高抵抗の金属領域は，相互に直列に電気的に接続されることができる。あるいは，上記高抵抗の金属領域は，相互に並列に電気的に接続されることもできる。かかる構成とすることにより，マトリクス配列をなして配設される上記複数のセグメントヒータ全体としての抵抗値を調節することができるようになる。そして，上記低抵抗の金属領域は上記ヒータ配線に相当し，上記高抵抗の金属領域は上記セグメントヒータに相当するように構成することができる。
【００３１】
一方，上記層間絶縁膜は，上記基板上に順に積層された下部層間絶縁膜及び上部層間絶縁膜を含み，上記セグメントヒータは，上記圧力生成源と隣接するように，上記下部層間絶縁膜上に配設されるように構成することができる。かかる構成とすることにより，実質的にインクが吐出される領域である上記圧力生成源周辺のインクジェットヘッド基板の温度を均一に保つことができ，特に印刷初期におけるインクの吐出不良を防止することができる。
【００３２】
上記セグメントヒータは，タンタル，タングステン，クロム，モリブデン，チタニウム，ジルコニウム，またはハフニウムからなる群より選択された一種の金属またはこれらの合金からなることができる。そして，上記圧力生成源は，上記セグメントヒータと同じ物質からなるのがよい。このように上記セグメントヒータと上記圧力生成源が同一物質から構成されるようにすることにより，製造工程を単純化することが可能になる。
【００３３】
また，上記インクジェットヘッド基板の上記複数の圧力生成源は，高抵抗の金属からなる発熱抵抗器であることができる。そして，上記ヒータ配線は，アルミニウムからなることができる。また，上記層間絶縁膜は，シリコン酸化膜，ＢＰＳＧ膜またはシリコン窒化膜からなることができる。
【００３４】
また，上記セグメントヒータは，上記圧力生成源と実質的に同じ面積を有するように構成されるのがよい。このとき，上記セグメントヒータ及び上記圧力生成源は，上記基板上の同一層上に同一のエッチング工程により形成されるようにすることができる。このように上記セグメントヒータと上記圧力生成源が同一面積を有するようにすれば，ウェットエッチングされる面積の差異による上記セグメントヒータまたは上記圧力生成源の露出不足が生じず，信頼性を低下させることなく製造工程を単純化することができる。
【００３５】
一方，上記基板は，上記インク吐出領域の一方向に沿った両端部の外側の領域に位置し，論理回路を含む少なくとも１つの論理回路領域と，上記インク吐出領域の他方向に沿った両端部の外側の領域の上記基板端部に位置し，アドレッシングが実行される少なくとも１つのアドレス領域と，をさらに含むことができる。そして，上記基板は，上記インク吐出領域の他方向に沿った両端部の外側の領域に位置し，上記圧力生成源にパワー（電源）を提供する少なくとも１つのパワートランジスタを含む少なくとも１つのパワートランジスタ領域をさらに含むことができる。このとき，上記複数のセグメントヒータは，上記少なくとも１つの論理回路領域に位置することができる。
【００３６】
一方，上記セグメントヒータは，上記圧力生成源と隣接して位置するように構成されることもできる。このとき，上記複数のセグメントヒータは，上記インク吐出領域を取り囲む領域に直列に接続されて配列されるのがよい。かかる構成とすることにより，実質的にインクが吐出される領域である上記圧力生成源周辺のインクジェットヘッド基板の温度を均一に保つことができ，特に印刷初期におけるインクの吐出不良を防止することができる。更にこのとき，上記層間絶縁膜は，一つ以上の膜を含み，上記圧力生成源及び上記セグメントヒータは，相互に異なる層に位置するように構成することにより，上記圧力生成源と上記セグメントヒータを相互に絶縁させることができる。
【００３７】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，インク吐出領域を有する基板を準備する段階と；上記基板上に層間絶縁膜を形成する段階と；上記インク吐出領域の上記層間絶縁膜上に，インクを吐出するための圧力を生成する複数の圧力生成源を形成する段階と；上記基板上の所定の位置に，上記基板を加熱する複数のセグメントヒータ，及び上記セグメントヒータに電気的に連結されるヒータ配線を形成する段階と；を含むことを特徴とするインクジェットヘッド基板の製造方法が提供される。
【００３８】
このような本発明にかかるインクジェットヘッド基板の製造方法によれば，上記基板を加熱する複数のセグメントヒータを形成するようにしたことにより，基板を均一に加熱することができる。これにより，インクジェットヘッドのインクチャンバ内のインクを適正な温度に制御することが可能になり，画像品質の劣化を防止することができる。ここで，上記インク吐出領域は，インクを吐出させるための圧力を生成する上記圧力生成源を含む基板上の領域である。
【００３９】
このとき，上記複数のセグメントヒータは，上記インク吐出領域の一方向に沿った両端部の外側の領域（外郭）の上記層間絶縁膜上に，マトリクス配列をなして配設されるように形成されるのがよい。一方，上記セグメントヒータは高抵抗の金属からからなり，上記ヒータ配線は上記セグメントヒータに対して相対的に低抵抗の金属からなるように形成されることができる。
【００４０】
また，上記セグメントヒータは，上記圧力生成源と隣接した位置に，上記層間絶縁膜内に埋め込まれるように形成されるのがよい。このとき，上記複数のセグメントヒータは，上記インク吐出領域の周囲に直列に接続されて配列されるように形成されることができる。
【００４１】
そして，上記セグメントヒータは，タンタル，タングステン，クロム，モリブデン，チタニウム，ジルコニウム，またはハフニウムからなる群より選択された一種の金属またはこれらの合金からなることができる。このとき，上記圧力生成源は，上記セグメントヒータと同じ物質からなるように構成されるのがよい。そして，上記セグメントヒータ及び上記圧力生成源は，同一の工程により同時に形成されるようにすれば，インクジェットヘッド基板の製造方法を単純化することができる。
【００４２】
一方，上記ヒータ配線は，アルミニウムからなることができる。また，上記セグメントヒータは，上記圧力生成源と実質的に同じ面積を有するように形成されるのがよい。また，上記インクジェットヘッド基板の製造方法は，上記複数の圧力生成源の間の領域に上記層間絶縁膜及び上記基板を貫通するインク供給口を形成する段階をさらに含むことができる。
【００４３】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，インク吐出領域を有する基板を準備する段階と；インクを吐出するための圧力を生成する複数の圧力生成源を形成する段階と；上記基板上の所定の領域に位置し，上記基板を加熱する複数のセグメントヒータを形成する段階とを含み；上記複数の圧力生成源及び上記複数のセグメントヒータは，同じ物質で構成され，実質的に同じ面積を有するように形成されること；を特徴とするインクジェットヘッド基板の製造方法が提供される。
【００４４】
このような本発明にかかるインクジェットヘッド基板の製造方法によれば，上記複数の圧力生成源及び上記複数のセグメントヒータが同じ物質で構成されて実質的に同じ面積を有するように形成されることにより，上記セグメントヒータまたは上記圧力生成源の不良が生じず，インクジェットヘッド基板の信頼性を向上させることができる。ここで，上記インク吐出領域は，インクを吐出させるための圧力を生成する上記圧力生成源を含む基板上の領域である。
【００４５】
このとき，上記複数の圧力生成源を形成する段階と，上記複数のセグメントヒータを形成する段階とは，単一の工程により行われるのがよい。また，上記複数の圧力生成源及び上記複数のセグメントヒータは，単一のウェットエッチング工程により形成されるようにすることもできる。あるいは，上記複数の圧力生成源及び上記複数のセグメントヒータは，同時に形成されるようにすることもできる。上記のようなインクジェットヘッド基板の製造方法によれば，製造工程を単純化することができる。
【００４６】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，インク吐出領域を有する基板を準備する段階と；上記基板上に下部層間絶縁膜を形成する段階と；上記下部層間絶縁膜上に，相互に直列に電気的に接続されて上記インク吐出領域を取り囲むように配列される複数のセグメントヒータを形成する段階と；上記基板上に上部層間絶縁膜を形成する段階と；上記インク吐出領域の上記上部層間絶縁膜上に複数の圧力生成源を形成する段階と；を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法が提供される。
【００４７】
このような本発明にかかるインクジェットヘッドの製造方法によれば，上記複数のセグメントヒータを上記インク吐出領域を取り囲むように配列させて形成するので，実質的にインクが吐出される領域である上記圧力生成源周辺のインクジェットヘッド基板の温度を均一に保つことができ，特に印刷初期におけるインクの吐出不良を防止することができる。ここで，上記インク吐出領域は，インクを吐出させるための圧力を生成する上記圧力生成源を含む基板上の領域である。
【００４８】
また，上記インクジェットヘッドの製造方法は，上記上部層間絶縁膜を形成する段階の前に，上記基板上に中間層間絶縁膜を形成する段階と，上記中間層間絶縁膜上に，上記圧力生成源と隣接して上記インク吐出領域に沿って延びた温度感知ラインを形成する段階とをさらに含むことができる。
【００４９】
そして，上記インクジェットヘッドの製造方法は，上記複数の圧力生成源の間の領域に位置する上記基板，上記下部層間絶縁膜，上記中間層間絶縁膜及び上記上部層間絶縁膜を貫通するインク供給口を形成する段階と，インク流路を限定する流路形成体を形成する段階とをさらに含むことができ，上記流路形成体は，その内部に上記圧力生成源が配設された複数のインクチャンバーを含むように構成されることができる。さらに，上記インクジェットヘッドの製造方法は，上記インクチャンバーの上部に位置し，上記圧力生成源に対応する複数のノズルを形成する段階をさらに含むこともできる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば，基板を加熱する基板加熱手段（基板ヒータ）が複数のセグメントヒータからなるように構成したことにより，基板ヒータの露出不足などが発生せず，その信頼性が向上されたインクジェットヘッド基板，インクジェットヘッド及びインクジェットヘッド基板の製造方法を提供できるものである。特に，上記基板ヒータを上記圧力生成源と同じ製造工程で形成した場合に従来生じていた基板ヒータの露出不足が発生しなくなるため，信頼性を低下させることなく製造工程を単純化させることのできるインクジェットヘッド基板，インクジェットヘッド及びインクジェットヘッド基板の製造方法を提供できるものである。
【００５１】
また，本発明によれば，大面積を有する従来の基板ヒータと比較すると，複数のセグメントヒータを基板上に均一に分布させて配置することができるので，基板を均一に加熱することができる。更に，上記セグメントヒータを圧力生成源と隣接するように配設することもできるので，実質的にインクが吐出される領域である上記圧力生成源周辺のインクジェットヘッド基板の温度を均一に保つことができて，インクの吐出不良を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また，図面において，層及び領域の厚さは，説明の便宜上，誇張されて表現されている。ここで，下記の実施の形態は，本発明の技術内容を明らかにするものであって，当業者に本発明の思想が十分に伝達され得るように一例として提示されるものである。したがって，本発明は，下記実施形態に限定されるものではなく，種々の変形例を適用することが可能である。
【００５３】
図１は，本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの平面図である。図２は，図１のインク吐出領域の一部分（Ｒ１）を拡大して示した平面図である。また，図３ａは，図１のセグメントヒータＨを拡大して示した平面図である。また，図５〜図９は，本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す断面図である。このとき，図５〜図９における「Ａ」領域は，図２の２Ｉ〜２Ｉ′線における断面図であり，「Ｂ」領域は，図３ａの３Ｉ〜３Ｉ′線における断面図である。
【００５４】
先ず，本発明の第１の実施の形態にかかる熱駆動方式のインクジェットヘッド，すなわちサーマルインクジェットヘッドのインク液滴吐出メカニズムについて簡単に説明する。
【００５５】
図９を参照すると，ノズル４４，インクチャンバー４６Ｉ，インクチャンネル４６Ｃ，インク供給口４０，及び圧力生成源としての発熱抵抗器Ｒが示されている。先ず，発熱抵抗器Ｒに電流が流れて熱が発生すると，発熱抵抗器Ｒに隣接したインクチャンバー４６Ｉ内のインクが加熱される。これにより，インクが加熱されて気泡が生成され，生成された気泡が膨脹してインクチャンバ４６Ｉ内に満たされたインクに圧力を加える。その結果，ノズル４４付近にあったインクが液滴状となってノズル４４を通じてインクチャンバー４６Ｉの外に吐出される。
【００５６】
インクチャンバ４６Ｉへのインクの供給は，インク供給口４０からインクチャンネル４６Ｃを通じて行われる。インク供給口４０は，例えばインクカートリッジなどと連通しており，インクの供給を受けることができる。図２に示すように，インク供給口４０はインクジェットヘッドの中心部に一方向に長く形成されることができる。そして，インク供給口４０を通じてインクカートリッジなどから供給されたインクは，インク供給口４０の周囲に設けられた複数のインクチャンネル４６Ｃ及びその先のインクチャンバ４６Ｉへと供給されていく。このとき，図９に示すインクジェットヘッド基板１０の最上層（図９では保護層３６）の上に設けられて，チャンバー層４２ａ及びノズル層４２ｂからなる流路形成体４２が，インク流路となるインクチャンネル４６Ｃ及びインクチャンバ４６Ｉを形成する。すなわち，チャンバー層４２ａが隔壁としての役割りを果たし，インクはチャンバー層４２ａが形成されていない部分を流動可能となる。このようにしてチャンバー層４２ａによりインク流路が限定される。そして，上記インク流路及びチャンバー層４２ａの上には，上記インク流路に蓋をするようにノズル層４２ｂが形成される。ノズル層４２ｂの発熱抵抗器Ｒと対応する位置にはノズル４４が形成され，このノズル４４を通じてインクがインクチャンバ４６Ｉの外部に吐出される。
【００５７】
次に，本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェットヘッド及びインクジェットヘッド基板について詳細に説明する。
【００５８】
図１，図２，図３ａ及び図９を参照すれば，上記インクジェットヘッドは，インクジェットヘッド基板１０と，インクジェットヘッド基板１０上に，インクの移動通路として提供されるインク流路を限定するように配設された流路形成体（ｆｌｏｗ  ｐａｔｈ  ｆｏｒｍｉｎｇ  ｂｏｄｙ）４２（図９）とを含む。
【００５９】
インクジェットヘッド基板１０は，基板１２上に一体に配設された絶縁膜，上記絶縁膜の間に配設された個別素子及び配線を含む。第１の実施の形態においては，インクジェットヘッド基板１０は，基板１２及び基板１２上に配設された部材のうち流路形成体４２を除いた他の部材を全て含むことができる。すなわち，インクジェットヘッド基板１０は，基板１２と，その一方の面に形成された絶縁膜，ヒータなどの個別素子，及び導線（または配線）などを含んで構成される。
【００６０】
基板１２は，半導体素子の製造工程に使われるものであり，インクジェットヘッド基板１０を支持する支持層（ｓｕｐｐｏｒｔ  ｌａｙｅｒ）としての役割りを果たす。基板１２は，例えば約５００μｍの厚さを有するシリコン基板であることができる。 
【００６１】
基板１２には，実質的にインクが吐出される領域であるインク吐出領域１２ａを定義することができる。かかるインク吐出領域１２ａは，基板１２の中心部に位置することができる。インク吐出領域１２ａには，インクを吐出させるための圧力を生成する複数の圧力生成源（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）が配設される。第１の実施の形態においては，上記圧力生成源は，電気−熱変換器としての役割りを果たす発熱抵抗器Ｒであることができる。
【００６２】
発熱抵抗器Ｒは，高抵抗を有する金属よりなることができる。例えば，発熱抵抗器Ｒは，タンタル，タングステン，クロム，モリブデン，チタニウム，ジルコニウム，またはハフニウムからなる群より選択された一種の金属またはこれらの合金からなることができる。
【００６３】
発熱抵抗器Ｒは，基板１２の一方の面（前面上）に設けられた少なくとも１つの層間絶縁膜上に配設されることができる。このように層間絶縁膜を介して基板１２上に発熱抵抗器Ｒを設けることにより，基板１２と発熱抵抗器Ｒとを絶縁させることができる。上記層間絶縁膜は，基板１２の一方の面に順に積層された下部層間絶縁膜２２及び上部層間絶縁膜３０を含むことができる。また，下部層間絶縁膜２２と上部層間絶縁膜３０との間には，選択的に中間層間絶縁膜２６が介設されてもよい。層間絶縁膜２２，２６及び３０は，シリコン酸化膜（ＳｉＯ２），ＢＰＳＧ膜（Ｂｏｒｏ−Ｐｈｏｓｐｈｏ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ：ホウ素燐ケイ酸ガラス）またはシリコン窒化膜（ＳｉＮ）であることができる。
【００６４】
発熱抵抗器Ｒは，基板１２の一方の面（上部）に設けられた層間絶縁膜３０上のインク吐出領域１２ａ内に，所定の配列を形成するように配設される。ここで，上記所定の配列は，例えば図１に示すような２つの列からなる配列であることができる。このように発熱抵抗器Ｒは２列で配設されることができるが，上記発熱抵抗器Ｒの配列はかかる配列に限定されるものではない。
【００６５】
発熱抵抗器Ｒの両端は，各々インク吐出配線３４ａに電気的に連結される。インク吐出配線３４ａは，導線としての役割りを果たし，発熱抵抗器Ｒに比べて相対的に低い抵抗を有する，例えばアルミニウムなどのような金属からなることができる。インク吐出配線３４ａは，後述する導電性パッド１４またはパワートランジスタ領域１２ｂ内のＭＯＳトランジスタのソース／ドレイン領域に電気的に連結される。これにより，発熱抵抗器Ｒはインク吐出配線３４ａを通じて電流を印加されることができる。
【００６６】
導電性パッド１４は，基板１２の長手方向の両端部（一方向に沿った両端部），すなわち基板１２の短い辺の近傍に位置する。導電性パッド１４は，インク吐出配線３４ａと同じレベルの層に位置する。導電性パッド１４は，図示しない外部回路と上記インクジェットヘッドとを電気的に連結する。
【００６７】
基板１２の中心部に位置するインク吐出領域１２ａの両側部には，パワートランジスタ領域１２ｂ及びアドレス領域１２ｄが位置する。また，インク吐出領域１２ａの長手方向の両端部の外郭には，論理回路領域１２ｃが位置する。すなわち，インク吐出領域１２ａの一方向に沿った両端部の外側の領域に，少なくとも１つの論理回路領域１２ｃが設けられる。このとき，論理回路領域１２ｃは，インク吐出領域１２ａの他方向に沿った幅よりも広く設けることができる。そして，インク吐出領域１２ａの他方向に沿った両端部の外側の領域の基板１２の端部に少なくとも１つのアドレス領域１２ｄが設けられる。更に，インク吐出領域１２ａの他方向に沿った両端部の外側の領域には，少なくとも１つのパワートランジスタ領域１２ｂが設けられる。ここで，図１に示すように，インク吐出領域１２ａが基板１２の長手方向に沿って長く形成されるとき，インク吐出領域１２ａの長手方向の端部の外側の領域に論理回路領域１２ｃが設けられ，インク吐出領域１２ａの短手方向の端部の外側の領域にパワートランジスタ領域１２ｂ及びアドレス領域１２ｄが設けられる。
【００６８】
パワートランジスタ領域１２ｂ上には，発熱抵抗器Ｒに各々電気的に連結されるＭＯＳトランジスタ（図示せず）が位置する。上記ＭＯＳトランジスタは，基板１２内に形成されるソース／ドレイン領域及び上記ソース／ドレイン領域間のチャンネル領域上に位置するゲート電極を含む。上記ＭＯＳトランジスタは，下部層間絶縁膜２２内の基板１２上に位置する。すなわち，上記ＭＯＳトランジスタは基板１２上に配設され，上記ＭＯＳトランジスタを覆うように基板１２上に下部層間絶縁膜２２が形成されることにより，上記ＭＯＳトランジスタは他の部材と絶縁される。上記のように，パワートランジスタ領域１２ｂ上には，圧力生成源としての発熱抵抗器Ｒに電源を提供する少なくとも１つのパワートランジスタを配設することができる。また，パワートランジスタ領域１２ｂ上には，各セグメントヒータＨに電源を提供する少なくとも１つのパワートランジスタを配設することもできる。
【００６９】
論理回路領域１２ｃ内にはＣＭＯＳトランジスタを含む論理回路が位置し，上記論理回路は印刷データのデコードやインクが吐出されるノズルの選択（アドレッシング）などを行う。上記論理回路は，アドレス領域１２ｄ上に位置するアドレスラインを介してパワートランジスタ領域１２ｂ上に位置するＭＯＳトランジスタをオンまたはオフにすることができる。
【００７０】
本発明の第１の実施の形態によれば，基板を加熱する基板ヒータは，インク吐出領域１２ａの両端よりも外側の領域（両端部の外郭）の上部層間絶縁膜３０上に設けられる。すなわち，上記基板ヒータは，上部層間絶縁膜３０上の論理回路領域１２ｃ内の領域に配設されることができる。
【００７１】
上記基板ヒータは，複数のセグメントヒータＨを含む。図３ａは，複数のセグメントヒータＨを拡大して示した平面図であり，セグメントヒータＨの電気的連結を示すものである。セグメントヒータＨは，実質的に発熱抵抗器Ｒと同じ面積を有するのがよい。複数のセグメントヒータＨは，ヒータ配線３４ｂによって相互に電気的に連結される。また，ヒータ配線３４ｂは，導電性パッド１４とも電気的に連結される。セグメントヒータＨは，図３ａに示すように，マトリクス配列を形成するように配列されることができる。このとき，セグメントヒータＨの配列はかかる配列に限定されるものではない。セグメントヒータＨの配列は，ヒータ配線３４ｂによってセグメントヒータＨが相互に電気的に連結される範囲内で，多様な個数と多様な配置形態を有することができ，種々の変更例を適用することができる。
【００７２】
ここで，セグメントヒータＨは，高抵抗の金属から成ることができる。また，ヒータ配線３４ｂはセグメントヒータＨに対して相対的に低い抵抗値を有する低抵抗の金属からなることができる。従って，セグメントヒータＨがマトリクス状に配列された基板ヒータは，高抵抗の金属領域と相対的に低抵抗の金属領域とを含み，上記高抵抗の金属領域はセグメントヒータＨに相当し，上記相対的に低抵抗の金属領域はヒータ配線３４ｂに相当する。
【００７３】
次に，第１の実施の形態によるセグメントヒータＨの回路構成と，第１の実施の形態の変更例によるセグメントヒータＨの回路構成について詳細に説明する。
【００７４】
図３ｂは，図３ａに示した複数のセグメントヒータＨの回路構成を簡略に示した回路図である。また，図４ａは，本発明の第１の実施の形態の変更例によるセグメントヒータＨを拡大して示した平面図であり，セグメントヒータＨの電気的連結を示すものである。図４ｂは，図４ａに示した複数のセグメントヒータＨの回路構成を簡略に示した回路図である。
【００７５】
図３ａ，図３ｂ，図４ａ及び図４ｂを参照すれば，複数のセグメントヒータＨは，同じ数の行と列を有するマトリクス配列を形成するように配設されることができる。また，ヒータ配線３４ｂは，複数のセグメントヒータＨ全体としての抵抗値を調節するために，複数のセグメントヒータＨを直列または並列の少なくともいずれかの形態で連結させることができる。例えば，上記インクジェットヘッドの駆動電圧が１０Ｖ〜１５Ｖである場合には，セグメントヒータＨの全体抵抗が３０Ω〜２００Ωであるのがよい。ここで，セグメントヒータＨをヒータ配線３４ｂによって相互に連結する際に，その連結方法を直列または並列のいずれかに調節することにより，セグメントヒータＨ全体としての抵抗値を３０Ω〜２００Ωの範囲内で調節することが可能となる。例えば，図３ａ及び図３ｂに示すように，直列に連結された６つのセグメントヒータＨからなる６つのセグメントヒータ群を６つの並列で相互に連結すれば，セグメントヒータＨ全体としての抵抗値は，セグメントヒータＨそれぞれの個別抵抗値と同一になる。または，図４ａ及び図４ｂに示すように，複数のセグメントヒータＨは，ヒータ配線３４ｂ′によって完全並列を構成するように連結されてもよい。
【００７６】
ここで，図１，図２，図３ａ及び図９を参照すると，セグメントヒータＨ及びヒータ配線３４ｂは，発熱抵抗器Ｒ及びインク吐出配線３４ａと各々同じレベルの層に配設されることがわかる。このとき，セグメントヒータＨ及びヒータ配線３４ｂは，それぞれ発熱抵抗器Ｒ及びインク吐出配線３４ａと同一の工程で同じ物質から形成されることができる。この場合，セグメントヒータＨは，タンタル，タングステン，クロム，モリブデン，チタニウム，ジルコニウム，またはハフニウムからなる群より選択された一種の金属またはこれらの合金からなることができる。また，ヒータ配線３４ｂは，アルミニウムからなることができる。
【００７７】
上述したように，第１の実施の形態によれば，発熱抵抗器Ｒと実質的に同じ面積を有する複数のセグメントヒータＨが，発熱抵抗器Ｒと同一の製造工程で形成される。したがって，従来の大きい面積を有する基板ヒータの製造工程で発生するような，上記発熱抵抗器との面積の差異から起因する基板ヒータの露出不良などによる信頼性低下を防止することができるようになる。また，複数のセグメントヒータＨを組み合わせて基板ヒータを構成できることから，基板ヒータの全体抵抗を容易に調節できるようになる。
【００７８】
また，図１，図２，及び図９に示されたように，中間層間絶縁膜２６上には，上部層間絶縁膜３０内に埋め込まれたライン状の温度センサである温度感知ライン（温度センシングライン）２８を，上記圧力生成源と隣接するように配設することができる。温度感知ライン２８の各端部は，それぞれ導電性パッド１４に連結される。温度感知ライン２８は，アルミニウムからなることができる。図２に示すように，温度感知ライン２８は，発熱抵抗器Ｒと隣接するように配設される。したがって，実質的にインクが吐出される上記インク吐出領域１２ａの基板温度をより正確に検出することができる。
【００７９】
第１の実施の形態において，温度感知ライン２８は省略してもよい。このとき，中間層間絶縁膜２６も省略することができる。温度感知ライン２８を省略する場合には，論理回路領域１２ｃ内の基板１２上に，ダイオードタイプの温度センサを設けるか，論理回路領域１２ｃ内の上記層間絶縁膜上に，アルミニウムのような熱抵抗素子を設けることによって，基板１２の温度を測定することができる。
【００８０】
上述したように，上部層間絶縁膜３０上には，発熱抵抗器Ｒ，インク吐出配線３４ａ，セグメントヒータＨ及びヒータ配線３４ｂが形成される。そして，これらを覆うように，保護層３６が配設される。保護層３６は，発熱抵抗器Ｒ，インク吐出配線３４ａ，セグメントヒータＨ及びヒータ配線３４ｂが，インクと接触したり大気中に露出して腐食または酸化することを防止して保護する役割りを果たす。保護層３６は，シリコン窒化膜からなることができる。また，保護層３６上には，少なくとも発熱抵抗器Ｒに重畳するように，キャビテーション防止層（ａｎｔｉ−ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）３８が更に配設される。キャビテーション防止層３８は，タンタルからなることができる。キャビテーション防止層３８は，例えば，インクチャンバー４６Ｉ内でバブルが消滅する時に発生する高圧力によりヒータ１３が損傷されるのを防止する役割りを果たす。
【００８１】
また，インク吐出領域１２ａには，図９に示すように，基板１２，層間絶縁膜２２，２６，３０及び保護層３６を貫通するインク供給口４０が形成される。インク供給口４０は，図２に示すように，２つの列をなして配設された発熱抵抗器Ｒの２つの列の間に形成されることができる。この場合，温度感知ライン２８は，図２の平面図に示すように，発熱抵抗器Ｒとインク供給口４０との間に配設されることができる。
【００８２】
保護層３６上には，インクの移動通路となるインク流路を形成（限定）するための流路形成体４２が配設される。上記インク流路は，その内部に発熱抵抗器Ｒをそれぞれ有する複数のインクチャンバー４６Ｉと，インクチャンバー４６Ｉとそれぞれ流体連通するインクチャンネル４６Ｃとを含む。流路形成体４２は，上記インク流路の側壁を形成（限定）するチャンバー層４２ａと，チャンバー層４２ａ上に少なくともインク吐出領域１２ａを覆うように配設されるノズル層４２ｂとを含む。また，ノズル層４２ｂには，発熱抵抗器Ｒの各々に対応するノズル４４が，ノズル層４２ｂを貫通するように形成される。
【００８３】
本発明の第１の実施の形態のインクジェットヘッド基板によれば，基板を加熱する複数のセグメントヒータＨは論理回路領域１２ｃ内の領域に配設されたが，セグメントヒータＨはパワートランジスタ領域１２ｂ上に配設されることもできる。また，セグメントヒータＨと圧力生成源としての発熱抵抗器Ｒは，層間絶縁膜の同一の層に形成されたが，異なる層に形成される構成とすることもできる。
【００８４】
次に，本発明の第１の実施の形態によるインクジェットヘッドの製造方法について詳細に説明する。インクジェットヘッドの製造方法は，インクジェットヘッド基板１０を製造する工程と，インクジェットヘッド基板１０上に流路形成体４２を形成する工程とを含むことができる。以下に，図５〜図８及び関連する図面を参照してインクジェットヘッド基板１０の製造工程について説明する。その後，図９を参照して流路形成体４２の製造工程について説明する。
【００８５】
先ず，図５及び図１，図２，図３ａを参照しながら，インクジェットヘッド基板１０の最初の製造工程について説明する。先ず，インク吐出領域１２ａが定義された基板１２を準備する。基板１２上には，図示されないＭＯＳトランジスタが形成されている。上記ＭＯＳトランジスタは，図１に示すパワートランジスタ領域１２ｂ及び論理回路領域１２ｃ内に位置する。
【００８６】
次に，基板１２上に下部層間絶縁膜２２を形成する。下部層間絶縁膜２２は，上記ＭＯＳトランジスタと，後続工程により形成される下部配線２４，インク吐出配線３４ａ，またはヒータ配線３４ｂなどの金属配線とを絶縁させる役割りを果たす。下部層間絶縁膜２２は，シリコン酸化膜，ＢＰＳＧ膜またはシリコン窒化膜からなることができる。
【００８７】
そして，下部層間絶縁膜２２上に下部配線２４を形成する。このとき，下部配線２４を形成すると同時に，アドレス領域１２ｄ（図１）にアドレスラインを形成することができる。下部配線２４は，上記アドレスラインと，論理回路領域１２ｃ内のＣＭＯＳトランジスタとを電気的に連結させる。下部配線２４は，下部層間絶縁膜２２上にアルミニウム膜を形成し，これをパターニングすることにより形成することができる。
【００８８】
次に，下部配線２４を有する基板１２上に，中間層間絶縁膜２６を形成する。中間層間絶縁膜２６は，シリコン酸化膜ＳｉＯ２またはＢＰＳＧ膜からなることができる。
【００８９】
次に，図６及び図１，図２，図３ａを参照しながら，上述した工程に続くインクジェットヘッド基板１０の製造工程について説明する。先ず，中間層間絶縁膜２６上に温度感知ライン２８を形成する。温度感知ライン２８は，中間層間絶縁膜２６上にアルミニウム膜を形成し，これをパターニングすることにより形成することができる。温度感知ライン２８は，インク吐出領域１２ａに沿ってライン状に形成することができる。
【００９０】
次に，温度感知ライン２８を有する基板１２上に，上部層間絶縁膜３０を形成する。上部層間絶縁膜３０は，シリコン酸化膜またはＢＰＳＧ膜からなることができる。
【００９１】
ここで，温度感知ライン２８を設けない場合は温度感知ライン２８を形成する工程を省略し，その際に中間層間絶縁膜２６を形成する工程も省略することができる。この場合，上部層間絶縁膜３０を，下部配線２４を覆うように，下部層間絶縁膜２２上に直接形成することができる。
【００９２】
次に，図７及び図１，図２，図３ａを参照しながら，上述した工程に続くインクジェットヘッド基板１０の製造工程について説明する。先ず，上部層間絶縁膜３０上に，高抵抗金属層３２及び配線金属層３４を順に形成する。高抵抗の金属層３２は，スパッタリング法を用いて形成された，タンタル，タングステン，クロム，モリブデン，チタニウム，ジルコニウム，またはハフニウムからなる群より選択された一種の金属よりなる金属膜またはこれらの合金膜であることができる。配線金属層３４は，高抵抗の金属層３２よりも低い抵抗値を有する物質層からなることができる。例えば，配線金属層３４は，スパッタリング法を用いて形成されたアルミニウム膜であることができる。
【００９３】
次に，図８及び図１，図２，図３ａを参照しながら，上述した工程に続くインクジェットヘッド基板１０の製造工程について説明する。先ず，配線金属層３４及び高抵抗の金属層３２を順にパターニングして，少なくとも上記インク吐出領域１２ａ（図１）内の上部層間絶縁膜３０上にインク吐出パターンを形成する。このとき同時に，インク吐出領域１２ａの両端部の外側の領域（外郭），すなわち論理回路領域１２ｃ（図１）内の上部層間絶縁膜３０上にヒータパターンを形成することができる。上記インク吐出パターン及び上記ヒータパターンは，それぞれ順に積層された高抵抗の金属層パターン３２′及び配線金属層パターンを含む。このとき，高抵抗の金属層パターン３２′及び配線金属層パターンは，例えば，高抵抗金属層３２を形成してかかる高抵抗金属層３２をパターニングして高抵抗の金属層パターン３２′を形成し，その後高抵抗の金属層パターン３２′の上に配線金属層３４を形成しててかかる配線金属層３４をパターニングして配線金属層パターンを形成するといった方法により形成することができるが，必ずしもかかる方法に限定されるものではない。
【００９４】
次に，上記配線金属層パターン中の高抵抗の金属層パターン３２′の所定領域が露出されるように，配線金属層パターンを選択的に除去して，インク吐出配線３４ａ及びヒータ配線３４ｂを形成する。配線金属層パターンは，感光剤を塗布して除去する領域を露光及び現像するフォト工程及びウェットエッチング工程により除去することができる。ここで，インク吐出配線３４ａの形成によって露出された高抵抗の金属層パターン３２′の領域は，発熱抵抗器Ｒとして提供される。また，ヒータ配線３４ｂの形成によって露出された高抵抗の金属層パターン３２′の領域は，高抵抗の金属領域であり，セグメントヒータＨとして提供される。このとき，ヒータ配線３４ｂは相対的に低抵抗の金属領域となる。
【００９５】
一方，上記インク吐出配線３４ａ及びヒータ配線３４ｂを形成する過程において，基板１２の両端部の上部層間絶縁膜３０上に配設される導電性パッド１４を同一過程にて形成することができる。
【００９６】
発熱抵抗器Ｒの一側に連結されたインク吐出配線３４ａは，パワートランジスタ領域１２ｂの基板１２上に形成された上記ＭＯＳトランジスタのソース／ドレインに電気的に連結される。このとき，インク吐出配線３４ａとＭＯＳトランジスタとの連結は，パワートランジスタ領域１２ｂ（図１）内に層間絶縁膜２２，２６，３０を貫通するように設けられる導電性の構造体である導電性コンタクト構造体（図示せず）を通じて行われる。また，発熱抵抗器Ｒの他側に連結されたインク吐出配線３４ａは，導電性パッド１４に直接連結される。さらに，ヒータ配線３４ｂも導電性パッド１４に直接連結される。
【００９７】
発熱抵抗器Ｒは，インク吐出領域１２ａ内に所定の配列を有するように形成される。また，セグメントヒータＨは，論理回路領域１２ｃにマトリクス状に配列されるように形成される。セグメントヒータＨは，実質的に発熱抵抗器Ｒと同じ面積を有するように形成されるのがよい。
【００９８】
上述したように，本発明の第１の実施の形態によれば，発熱抵抗器Ｒと実質的に同じ面積を有するセグメントヒータＨを，発熱抵抗器Ｒと同一のウェットエッチング工程にて形成することができる。したがって，従来の技術において，発熱抵抗器よりも大きい面積を有する基板ヒータを上記発熱抵抗器と同一のウェットエッチング工程にて形成することにより生じていた，上記基板ヒータの露出不足などの上記基板ヒータの信頼性の低下を防止することができるようになる。
【００９９】
更に，図８及び図１，図２，図３ａを参照しながら，上述した工程に続くインクジェットヘッド基板１０の製造工程について説明する。次に，発熱抵抗器Ｒ，セグメントヒータＨ，インク吐出配線３４ａ及びヒータ配線３４ｂを覆う保護層３６を形成する。保護層３６は，例えばシリコン窒化膜を蒸着することにより形成することができる。次いで，保護層３６上に，少なくとも発熱抵抗器Ｒに重畳するキャビテーション防止層３８を形成する。キャビテーション防止層３８は，保護層３６上にタンタル層を形成し，上記タンタル層をパターニングすることにより形成することができる。
【０１００】
更に，図９及び図１，図２，図３ａを参照しながら，上述した工程に続くインクジェットヘッド基板１０の製造工程について説明する。先ず，キャビテーション防止層３８が形成された基板１２上に，その一面を貫通するノズル４４を備えた流路形成体４２を形成する。流路形成体４２は，発熱抵抗器Ｒをその内部に有するインクチャンバー４６Ｉ，及びインクチャンバー４６Ｉと流体連通するインクチャンネル４６Ｃを含むインク流路を限定するように形成する。流路形成体４２は，インク流路の側壁を形成するチャンバー層４２ａと，チャンバー層４２ａ上に少なくともインク吐出領域１２ａを覆うように形成されるノズル層４２ｂとを含む。流路形成体４２は，当業者に公知の技術によって多様な方法で形成することができる。例えば，流路形成体４２は，以下のような工程により形成することができる。
【０１０１】
先ず，キャビテーション防止層３８が形成された基板１２上に，ネガティブフォトレジスト膜を形成する。上記ネガティブフォトレジスト膜を，露光（写真）及び現象工程によりパターニングして，チャンバー層４２ａを形成する。その後，チャンバー層４２ａ間を満たす犠牲層を形成し，チャンバー層４２ａ及び上記犠牲層上にノズル層４２ｂを形成する。ノズル層４２ｂは，ネガティブフォトレジスト膜から形成されることができる。ノズル層４２ｂを，露光（写真）及び現象工程によりパターニングしてノズル４４を形成する。次いで，ノズル４４が形成された基板１２の背面をエッチングして，インク供給口４０を形成する。この際，層間絶縁膜２２，２６，３０も一緒にエッチングされる。その後，上記犠牲層を除去することにより，上記犠牲層が除去された領域にインクチャンバー４６Ｉ及びインクチャンネル４６Ｃが最終的に形成される。そして，本発明の第１の実施の形態により，高精度で再現性良く厚さを制御したチャンバー層を形成することによって，均一な寸法の流路を有するインクジェットヘッドを製造することができる。
【０１０２】
次に，本発明の第２の実施の形態について説明する。先ず，本発明の第２の実施の形態にかかるインクジェットヘッド及びインクジェットヘッド基板について説明する。
【０１０３】
図１０は，本発明の第２の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの平面図である。図１１は，図１０のインク吐出領域の一部分（Ｒ２）を拡大して示した平面図である。また，図１２〜図１５は，本発明の第２の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す断面図であり，図１１の１１Ｉ〜１１Ｉ′線における断面が示されている。ここで，第１の実施の形態の図１〜図９と同じ符号が付された構成要素については，第１の実施の形態と同様の説明を適用することができるため，これらについての重複説明は省略する。
【０１０４】
第２の実施の形態にかかるインクジェットヘッド及びインクジェットヘッド基板においては，セグメントヒータＨ′を，圧力生成源Ｒと隣接するように配設することができる。図１０，図１１及び図１５を参照すれば，図１〜図９で説明した第１の実施の形態とは異なり，セグメントヒータＨ′は，圧力生成源Ｒと隣接するように配設される。圧力生成源Ｒの配列に沿って配設されるセグメントヒータＨ′の個数及び配置形態は，限定されるものではなく，セグメントヒータＨ′の全体抵抗を考慮して多様な変更例を適用することができる。
【０１０５】
セグメントヒータＨ′は，ヒータ配線１３４によって相互に電気的に連結される。また，ヒータ配線１３４の端部は導電性パッド１４に電気的に連結される。このとき，セグメントヒータＨ′及びヒータ配線１３４は，発熱抵抗器Ｒ及びインク吐出配線３４ａとの絶縁を考慮して，発熱抵抗器Ｒ及びインク吐出配線３４ａとは異なるレベルの層に配設される。例えば，セグメントヒータＨ′及びヒータ配線１３４を下部層間絶縁膜２２上に配設し，発熱抵抗器Ｒ及びインク吐出配線３４ａを上部層間絶縁膜３０上に配設することができる。ここで，図１１においては，セグメントヒータＨ′及びヒータ配線１３４を明確に図示するためにインク吐出配線３４ａが省略されているが，図２に示したインク吐出配線３４ａの配置形態を適用することができる。
【０１０６】
セグメントヒータＨ′は，発熱抵抗器Ｒと実質的に同じ面積を有するのがよい。しかしながら，第２の実施の形態においては，セグメントヒータＨ′と発熱抵抗器Ｒが相互に異なるレベルの層に設けられて異なる工程により形成される。従って，第２の実施の形態のセグメントヒータＨ′は，第１の実施の形態のセグメントヒータＨと比較すると，より緩和された条件でその面積及び形状を変更することが可能である。
【０１０７】
また，下部層間絶縁膜２２上に，中間層間絶縁膜２６によって埋め込まれたライン状の温度感知ライン２８が配設される場合，温度感知ライン２８及びセグメントヒータＨ′は，平面視で，発熱抵抗器Ｒを挟んで相互に離隔されするように配設されることができる。
【０１０８】
上述したように，本発明の第２の実施の形態によれば，セグメントヒータＨ′は，発熱抵抗器Ｒと隣接して基板１２上に均一に分布されるように配設することができる。このよなセグメントヒータＨ′の配置により，基板１２を均一に加熱することができるようになる。また，セグメントヒータＨ′が発熱抵抗器Ｒと隣接するように配設されることにより，基板１２の領域のうち特に実質的にインクが吐出される領域を均一に加熱することができるので，印刷初期に発生し得るインク吐出不良を防止することができる。
【０１０９】
以下，本発明の第２の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法について説明する。
【０１１０】
先ず，図１２及び図１１を参照しながら，インクジェットヘッド基板１０の製造工程について説明する。先ず，第１の実施の形態と同様に準備された基板１２上に下部層間絶縁膜２２を形成する。次に，下部層間絶縁膜２２上に，セグメントヒータＨ′と，セグメントヒータＨ′を電気的に連結するヒータ配線１３４を形成する。セグメントヒータＨ′及びヒータ配線１３４は，次のような工程により形成することができる。
【０１１１】
下部層間絶縁膜２２上に，ヒータ物質層及びヒータ配線層を順に形成する。上記ヒータ物質層は，スパッタリング法を用いて形成することができ，タンタル，タングステン，クロム，モリブデン，チタニウム，ジルコニウム，またはハフニウムからなる群より選択された一種の金属よりなる金属膜またはこれらの合金膜からなることができる。上記ヒータ配線層は，上記ヒータ物質層よりも低い抵抗値を有する物質層，例えばアルミニウム膜からなることができる。その後，上記ヒータ配線層及び上記ヒータ物質層をパターニングすることによりヒータパターンを形成する。上記ヒータパターンは，順に積層されたヒータ物質層パターン１３２及びヒータ配線層パターンを含む。上記ヒータパターンは，インク吐出領域１２ａ（図１０）に沿ってライン状に形成することができる。その後，感光剤を塗布して除去する領域を露光及び現像するフォト工程及びウェットエッチング工程を行い，上記ヒータ配線層パターンを選択的に除去して，ヒータ配線１３４を形成する。この際，上記ヒータ配線１３４の形成によって露出されたヒータ物質層パターン１３２の領域は，セグメントヒータＨ′として提供される。
【０１１２】
一方，上記ヒータ配線１３４を形成する過程において，アドレスライン領域１２ｄのアドレスラインを同一過程にて形成することができる。その後，セグメントヒータＨ′及びヒータ配線１３４を有する基板１２上に，選択的に，中間層間絶縁膜２６を形成してもよい。
【０１１３】
次に，図１１及び図１３に示すように，中間層間絶縁膜２６上に，アルミニウム膜を用いて温度感知ライン２８を形成する。温度感知ライン２８を形成する工程は，省略することができる。この場合，中間層間絶縁膜２６を形成する工程も省略することができる。次に，温度感知ライン２８を有する基板１２上に，上部層間絶縁膜３０を形成する。温度感知ライン２８を形成する工程を省略した場合，上部層間絶縁膜３０は，セグメントヒータＨ′及びヒータ配線１３４を覆うように，下部層間絶縁膜２２上に直接形成することができる。
【０１１４】
次に，図１１及び図１４に示すように，上部層間絶縁膜３０上に，発熱抵抗器Ｒ及びインク吐出配線３４ａを形成する。発熱抵抗器Ｒ及びインク吐出配線３４ａは，次のような工程により形成することができる。
【０１１５】
上部層間絶縁膜３０上に，高抵抗の金属層及び配線金属層を順に形成する。上記高抵抗の金属層は，上記ヒータ物質層と同じ物質から形成されることができる。すなわち，上記高抵抗の金属層は，タンタル，タングステン，クロム，モリブデン，チタニウム，ジルコニウム，またはハフニウムからなる群より選択された一種の金属よりなる金属膜またはこれらの合金膜からなることができる。上記配線金属層は，アルミニウム膜よりなることができる。その後，上記配線金属層及び上記高抵抗金属層をパターニングすることによりインク吐出パターンを形成する。上記インク吐出パターンは，順に積層された高抵抗の金属層パターン３２′及び配線金属層パターンを含む。その後，上記配線金属層パターンを選択的に除去して，インク吐出配線３４ａを形成する。この際，インク吐出配線３４ａの形成によって露出された高抵抗の金属層パターン３２′の領域は，発熱抵抗器Ｒとして提供される。発熱抵抗器Ｒは，インク吐出領域１２ａ（図１０）内にセグメントヒータＨ′と隣接するように配設される。
【０１１６】
次に，図１１及び図１５に示すように，発熱抵抗器Ｒ及びインク吐出配線３４ａを形成した後，上部層間絶縁膜３０上に，発熱抵抗器Ｒ及びインク吐出配線３４ａを覆う保護層３６を形成する。そして，保護層３６上に，少なくとも発熱抵抗器Ｒに重畳するキャビテーション防止層３８を形成する。以後，図９で説明した第１の実施の形態と同様の工程により，インク供給口４０及び流路形成体４２を形成する。
【０１１７】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は，インクジェットヘッド基板，インクジェットヘッド及びインクジェットヘッド基板の製造方法に適用可能であり，特に，発熱体によってインク液滴に気泡を発生させて圧力をかけることにより，インク吐出ノズルから記録媒体にインク液滴を吐出させるサーマル方式のインクジェットヘッド基板，インクジェットヘッド及びインクジェットヘッド基板の製造方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの平面図である。
【図２】図１のインク吐出領域の一部分（Ｒ１）を拡大して示した平面図である。
【図３ａ】図１の複数のセグメントヒータＨの電気的連結を示した平面図である。
【図３ｂ】図３ａのセグメントヒータＨの回路構成を簡略に示した回路図である。
【図４ａ】本発明の第１の実施の形態の変更例によるセグメントヒータＨの電気的連結を示す平面図である。
【図４ｂ】図４ａのセグメントヒータＨの回路構成を簡略に示した回路図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの平面図である。
【図１１】図１０のインク吐出領域の一部分（Ｒ２）を拡大して示した平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１０        基板
１２ａ      インク吐出領域
１２ｂ      パワートランジスタ領域
１２ｃ      論理回路領域
１２ｄ      アドレス領域
１４        導電性パッド
２８        温度感知ライン（温度センシングライン）
２２        下部層間絶縁膜
２６        中間層間絶縁膜
３０        上部層間絶縁膜
３２        高抵抗の金属層
３４        配線金属層
２４        下部配線
３２′      金属層パターン
３４ａ      インク吐出配線
３４ｂ      ヒータ配線
３６        保護層
３８        キャビテーション防止層
４０        インク供給口
４２        流路形成体
４２ａ      チャンバー層
４２ｂ      ノズル層
４４        ノズル
４６Ｉ      インクチャンバー
４６Ｃ      インクチャンネル
Ｒ          発熱抵抗器
Ｈ，Ｈ′    セグメントヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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