(57)【要約】      （修正有）【課題】大面積の基板に形成され、発熱抵抗体層などで発生する熱を効率的に伝導し、高性能なＴＦＴで構成される駆動回路を搭載したインクジェットプリンタヘッド及びその製造方法、並びにそのインクジェットヘッドを搭載した描画装置を提供する。【解決手段】インクジェットプリンタヘッドの製造方法であって、基板上に少なくとも剥離補助層２を成膜する工程と、剥離補助層の上に発熱抵抗体層８、薄膜トランジスタ、液体を吐出するためのノズル１２を形成する工程と、基板から剥離補助層を剥離する工程と、剥離補助層の下面に第一の伝熱層１を形成する工程と、第一の伝熱層側からノズルにインクを供給するための供給口１３を形成する工程と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも剥離補助層を成膜する工程と、前記剥離補助層の上に発熱抵抗体層、薄膜トランジスタ、液体を吐出するためのノズルを形成する工程と、前記基板から前記剥離補助層を剥離する工程と、前記剥離補助層の下面に第一の伝熱層を形成する工程と、前記第一の伝熱層側から前記ノズルにインクを供給するための供給口を形成する工程と、を有することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記剥離補助層の下面に前記第一の伝熱層を形成する工程が、前記薄膜トランジスタの活性層を形成した後に実施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プリンタヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記インクを供給するための供給口を形成する工程において、前記剥離補助層の上に前記発熱抵抗体層、前記薄膜トランジスタ及び前記ノズルを形成する際に、前記ノズルから前記剥離補助層に到達する第１の経路を形成し、前記剥離補助層の下面に形成された前記第一の伝熱層に第２の経路を形成し、前記第１の経路と前記第２の経路とを繋げることにより、前記供給口を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項４】
成膜されたアモルファスシリコンにレーザアニールを施し、シリコンを結晶化することで、前記薄膜トランジスタの活性層を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項５】
基板から剥離可能な剥離補助層と、前記剥離補助層上に発熱抵抗体層と、薄膜トランジスタと、液体を吐出するためのノズルと、が設けられたインクジェットプリンタヘッドであって、
前記剥離補助層の下面に、前記基板に代えて第一の伝熱層が設けられていることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
【請求項６】
前記第一の伝熱層は、前記ノズルにインクを供給するためのインク供給口を除いた部分に存在することを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項７】
前記剥離補助層の膜厚よりも前記第一の伝熱層の膜厚の方が厚いことを特徴とする請求項５又は６に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項８】
前記剥離補助層、及び前記薄膜トランジスタの下に設けられる下地膜は前記第一の伝熱層よりも熱伝導率が低い材料で構成されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項９】
前記発熱抵抗体層と前記剥離補助層の間に配置され、かつ、前記発熱抵抗体層の下部に前記発熱抵抗体層よりも面積が大きい第二の伝熱層を備えることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項１０】
前記第二の伝熱層が、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜と前記下地膜との間、もしくは前記薄膜トランジスタのゲート電極とソース・ドレイン電極を分離する層間絶縁膜と前記ゲート絶縁膜との間、もしくはこれらの両方に配置されることを特徴とする請求項９に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項１１】
前記第二の伝熱層は前記インクジェットプリンタヘッドの端部までパターンが存在し、前記インクジェットプリンタヘッドの外部と接触する部分があることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項１２】
前記第二の伝熱層は前記ゲート電極と同じ材料の膜、もしくは前記薄膜トランジスタの活性層と同じ材料の膜であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項１３】
前記薄膜トランジスタの活性層が多結晶シリコン、もしくはワイドギャップ半導体、もしくは多結晶炭化シリコンで構成されることを特徴とする請求項５乃至１２のいずれか一に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項１４】
前記多結晶シリコンが、成膜されたアモルファスシリコンをレーザアニールによって結晶化した多結晶シリコンであることを特徴とする請求項１３に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項１５】
請求項５乃至１４のいずれか一に記載のインクジェットプリンタヘッドを搭載した描画装置。
【請求項１６】
前記インクジェットプリンタヘッドがライン状に配置された請求項１５に記載のインクジェットプリンタヘッドを搭載した描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法に関する。さらにそのインクジェットプリンタヘッドを備えた描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙などのメディアに描画することができる、プリンタに代表される描画装置には、インク滴をメディアに吐出することで描画するインクジェット方式のプリンタヘッドが採用されている。このインクジェット方式には、発熱抵抗体層に電流を通電することでインクを加熱し、発熱抵抗体層上で発生する蒸気泡の圧力でインクをノズルから吐出するサーマルインクジェット方式がある。サーマルインクジェット方式のインクジェットプリンタヘッドには、発熱抵抗体層や駆動回路を形成した基板と、ノズルを形成した基板を貼り合わせて作製するものがあるが、各基板の加工精度のばらつきや両基板の接合時の位置合わせ精度の点から、例えば、特許文献１に記載されているように発熱抵抗体層を形成したシリコン基板上にインク吐出口を有するオリフィスプレートを一体的な部材として設ける構造のものが提案され、採用されている。
【０００３】
また、描画に関して、プリンタヘッドには、印刷メディアを搬送する方向に対して横方向にプリンタヘッドを複数回スキャンするスキャン方式と、プリンタヘッドは動かさずに印刷メディアに対して一回で描画を完成させるシングルパス方式があるが、高速で印刷できるという点からシングルパス方式を採用したラインプリンタなどが必要とされている。このシングルパス方式では、印刷メディアの大きさに合わせてプリンタヘッドを配置する必要がある。そのため、屋外広告のように大きなメディアに印刷するラインプリンタでは、多くのプリンタヘッドを並べることになる。とくに高画質の点から多くの微小なプリンタヘッドが必要となる。
【０００４】
ここで問題となるのは、シリコン基板を用いたインクジェットプリンタヘッドを採用した場合、一般的にシリコン基板は大面積化が困難であり、作製できるインクジェットプリンタヘッドの数に制限があるために、インクジェットプリンタヘッドをつなぎ合わせなければいけないことである。つなぎ合わせる際には、加工精度やつなぎ合わせ精度により、インクジェットプリンタヘッドをつなぎ合わせた部分での描画したパターンに位置ずれが生じ、高精細な場合はより顕著に位置ずれが顕在化する。とくにシングルパス方式では一回で描画を完成させるために、何回もスキャンして描画したパターンの位置ずれを補正する手段を用いることができないという問題がある。
【０００５】
これに対して、液晶ディスプレイなどに用いられるガラス基板は、シリコン基板と比較して非常に大きな面積を有しており、なおかつ安価に作製することが可能であることから、ガラス基板上にインクジェットプリンタヘッドを作製する方法が提案されている。例えば、特許文献２には、ガラス等の基板上に形成された、発熱抵抗体層を含むドライバ一体型インクジェットプリンタヘッドが開示されている。
【０００６】
サーマルインクジェット方式のプリンタヘッドは、発熱抵抗体層近傍のインクが数百℃という高温になる。高速に描画するためには、インクをプリンタヘッドから吐出することを素早く繰り返す必要がある。しかし、プリンタヘッドの熱が蓄積され、高温になりすぎると適切な量のインクが吐出できない可能性があり、描画不良が頻発してしまう問題が発生する。このことから発熱抵抗体層で発生する熱を短時間で伝導させ、放熱する必要がある。特許文献３には、基板に隣接し、基板の平面形状と略同一で適合する金属のヒートシンク層が含まれるプリンタヘッドであって、金属のヒートシンク層が抵抗器またはその他エネルギーを放出する装置が生ずる熱を効率的に取り除くことが開示されている。また、特許文献４には、熱伝導率が１５Ｗ／ｍ／Ｋ以下であり、この基板上に厚さが１０μｍ以上の伝熱層、その上層に熱絶縁層を設け、その上層に発熱ヒータを設けるインクジェットヘッドであって、伝熱層が熱伝導率の低い基板上に設けられた発熱ヒータの周辺の温度上昇を抑えることが開示されている。
【０００７】
さらに効率良く熱を外部に放散させるインクジェットプリンタヘッドとして、特許文献５には、ガラス基板の上面と下面に金属膜を形成し、上面の金属膜上に絶縁膜、発熱抵抗体膜、個別配線電極、共通電極、隔壁、およびインク吐出孔を備えたオリフィス板を順次積層し、ガラス基板にインク供給溝、及びインク供給孔を穿設したヘッド部であって、スルーホールの内壁に形成した金属膜により、基板両面の金属膜を熱結合することが開示されている。
【０００８】
インクジェットプリンタヘッドの製造方法としては、特許文献６には、良い熱伝導性を有するアルミナ基板の上に蓄熱層を備え、バランスの良い放熱性と蓄熱性を備える放熱層と蓄熱層とを効率よく形成する発熱抵抗体の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−９９６４９号公報
【特許文献２】特開２０００−２８９２０４号公報
【特許文献３】特開２００１−１９１５２９号公報
【特許文献４】特開２００３−１７０５９７号公報
【特許文献５】特開２００２−３１６４１９号公報
【特許文献６】特開２００３−３６９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上述した従来の技術ではいくつかの問題点がある。
【００１１】
第一の問題点は、熱伝導の効率が期待できないことである。熱量を持つ物体の温度を下げるためには、物体から熱伝導によって熱量を減らすことが重要である。熱伝導、つまり熱の伝わりやすさは、
（熱の伝わりやすさ）＝（物体の熱伝導率）×（伝熱断面積）／（物体の長さ）
で表される。発熱抵抗体などの熱量を効率良く伝導するためには、これらのパラメータが重要である。
【００１２】
特許文献２に開示されたインクジェットヘッドでは、発熱層がガラス基板やシリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜で覆われており、これらの材料の熱伝導率は低いために発熱層からの熱伝導の効率が悪くなってしまう。
【００１３】
また、特許文献４の図６、７に開示されたインクジェットヘッドでは、駆動回路部分に発熱抵抗体層で発生した熱を逃がすための伝熱層を設けていない。固体間の熱伝導は、前述のように熱の伝わる層や膜の接触面積に比例するため、インクジェットプリンタヘッドの微細化に伴い、駆動回路部分の面積の占める割合が大きくなることから、熱伝導に寄与できる分が少なく、熱が伝導しにくくなってしまう。
【００１４】
第二の問題点は、十分な性能を有する薄膜トランジスタ（以降、ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を得ることができないことである。サーマルインクジェットプリンタヘッドでは印字する際に発熱抵抗体層に短時間の周期（例えば数マイクロ秒オーダー）で通電するために、発熱抵抗体層に接続するトランジスタには高移動度などの高い性能が求められる。また、駆動回路を一体で形成する場合、構成するＴＦＴも高い性能が必要である。
【００１５】
特許文献３に開示されたプリンタヘッドでは、抵抗器から熱を吸収すると共に、そこから過度の熱を放散する金属ヒートシンク層が基板全面に存在している。ガラス基板上に高性能なＴＦＴを形成する場合、エキシマレーザなどを用いて、レーザアニールによってシリコンを結晶化する方法が良く知られているが、前駆体のアモルファスシリコンはガラス基板からの不純物の汚染を防止するために基板から離れた部分に設けられる。このため、金属層が基板のすぐ上に存在する特許文献３では、アモルファスシリコンの下に金属層が存在することになる。しかし、レーザアニールによる結晶化では、アモルファスシリコンの下に金属層があるとアモルファスシリコンを溶解するための熱が金属層にすぐに逃げてしまい、十分な温度に達しないことから、結晶粒径の大きな結晶を得ることが困難になり、移動度の高い、高性能なＴＦＴは実現できない。これは特許文献４の図５に開示された活性層（多結晶シリコン層）と基板の間に伝熱層が存在するインクジェットヘッドや特許文献５で開示された基板上面に金属膜が形成されているインクジェットプリンタヘッドでも同様である。また、特許文献６で開示されているようにアルミナ基板上に蓄熱層や発熱抵抗膜を形成する場合も同様であって、熱伝導性の良いアルミナ基板上でＴＦＴを形成しようとすると、蓄熱層が存在してもレーザアニールによる結晶化の際にアモルファスシリコンを溶解するための熱がアルミナ基板にすぐに逃げてしまい、高性能なＴＦＴを実現することが困難になる。
【００１６】
また、特許文献４の図６に開示されているように、伝熱層が全面ではなく、パターニングされている場合であると、アモルファスシリコンを結晶化したときに結晶粒径に基板面内で大きなばらつきのある多結晶シリコン層となってしまう。この場合、ドライエッチングやウェットエッチングのエッチングレートの差が場所ごとに生じることで、微小なシリコンの残留物が生成されてインクジェットプリンタヘッドの欠陥となってしまう問題点がある。これは、前述のように伝熱層がある部分は温度が上昇しない一方、伝熱層がない部分は温度が上昇することから、伝熱層の有無により結晶粒径の異なるシリコン層が形成されてしまうためであり、結晶粒径の小さいシリコンは、結晶粒界が多く、結晶粒径の大きなシリコンよりもエッチングレートが早くなることに起因している。この現象は炭化シリコン（ＳｉＣ）などの他の材料でも同様である。
【００１７】
本発明の目的は、大面積の基板に形成され、発熱抵抗体層などで発生する熱を効率的に伝導し、高性能なＴＦＴで構成される駆動回路を搭載したインクジェットプリンタヘッド及びその製造方法、並びにそのインクジェットヘッドを搭載し、高画質、高速描画を可能にする描画装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一側面は、基板から剥離可能な剥離補助層と、前記剥離補助層上に発熱抵抗体層と、薄膜トランジスタと、液体を吐出するためのノズルと、が設けられたインクジェットプリンタヘッドであって、前記剥離補助層の下面に、前記基板に代えて第一の伝熱層が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の一側面は、インクジェットプリンタヘッドの製造方法であって、基板上に少なくとも剥離補助層を成膜する工程と、前記剥離補助層の上に発熱抵抗体層、薄膜トランジスタ、液体を吐出するためのノズルを形成する工程と、前記基板から前記剥離補助層を剥離する工程と、前記剥離補助層の下面に第一の伝熱層を形成する工程と、前記第一の伝熱層側から前記ノズルにインクを供給するための供給口を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明では、ガラスをはじめとした熱伝導性の低い基板上に剥離補助層を形成し、この上にＴＦＴで構成される駆動回路、発熱抵抗体層、ノズルなどを形成する。これらを形成した後に基板上から剥離補助層を剥離することで、剥離補助層の上に駆動回路、発熱抵抗体層、ノズルを形成する。本発明では、この剥離補助層の厚さを形成時に変えることは容易であり、薄い剥離補助層を用いることで駆動回路、発熱抵抗体層、ノズルが形成されていない剥離補助層の下面側に熱が伝導しやすくなるようにする。
【００２１】
さらに剥離補助層の下面側に熱伝導率が高く、大きな面積を有する第一の伝熱層を配置することで、熱を早く放熱させることができる。以上のように発熱抵抗体層で発生した熱を薄い剥離補助層下面側に配置された第一の伝熱層に伝え、効率的に放熱することができる。このようにガラス基板のように熱伝導率が低く、かつ厚みのある基板を用いることがないので、特許文献５に記載されるような基板上面の熱を基板下面に伝達するための（スルーホールの内壁に形成された）伝熱膜を新たに設ける必要がない。
【００２２】
さらにＴＦＴの活性層を形成する前に、ＴＦＴの活性層と基板の間、および基板の下面に金属などの熱伝導率の高い伝熱層を設けていない本発明では、レーザアニールによるシリコンの結晶化技術を効果的に用いることができ、多結晶シリコンのように高い移動度を持つ材料を活性層に用いたＴＦＴを形成することが可能である。このために多機能な駆動回路などを剥離補助層の上に形成することが可能となる。
【００２３】
そのうえ、駆動回路、発熱抵抗体層、ノズルなどを形成するために用いたガラス基板は、ガラス基板上の駆動回路、発熱抵抗体層、ノズルなどを形成した剥離補助層を剥離した後、洗浄を施すことで再利用することができるので、材料費を抑制してインクジェットプリンタヘッドを安価に作製することが可能である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、高性能なＴＦＴで構成される駆動回路を有し、大きな面積の剥離補助層上に高密度に精度良く配列されたインクジェットプリンタヘッドを配置させることができる。さらに発熱抵抗体層などで生ずる熱を効率良く、剥離補助層下面に形成される第一の伝熱層に伝導し、放熱できるので、高速な繰り返し駆動が可能となり、高速描画に適したインクジェットプリンタヘッドを形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットプリンタヘッドの断面図（Ａ−Ａ’線）である。
【図３】他の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの断面図である。
【図４】さらに他の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの断面図である。
【図５（ａ）】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図５（ｂ）】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図５（ｃ）】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図５（ｄ）】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図５（ｅ）】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図５（ｆ）】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図５（ｇ）】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図５（ｈ）】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図５（ｉ）】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図５（ｊ）】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図５（ｋ）】本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図６（ａ）】本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図６（ｂ）】本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図６（ｃ）】本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図６（ｄ）】本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図６（ｅ）】本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図６（ｆ）】本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図６（ｇ）】本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図６（ｈ）】本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図６（ｉ）】本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図６（ｊ）】本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図６（ｋ）】本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図７（ａ）】本発明の第３の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図７（ｂ）】本発明の第３の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図７（ｃ）】本発明の第３の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図７（ｄ）】本発明の第３の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図７（ｅ）】本発明の第３の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの斜視図である。
【図９】図８に示すインクジェットプリンタヘッドの断面図（Ｂ−Ｂ’線）である。
【図１０】本発明の第６の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの断面図である。
【図１１】本発明の第７の実施形態のラインプリンタの概略図である。
【図１２】本発明の第８の実施形態のパターン形成装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態として、本発明に係るインクジェットプリンタヘッドの構成を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ’線に沿ったインクジェットプリンタヘッド要部を簡略化して示す断面図である。通常、インクジェットプリンタヘッドには多数のノズルを有するが、以下では、発明の理解を容易にするためにごく少数のノズルを図示し、説明する。
【００２８】
図２における最下層、つまりインクジェットプリンタヘッドの下面側（ノズル１２の形成面の反対側）には第一の伝熱層１が存在し、剥離補助層２と接している。この第一の伝熱層１の材料として、アルミニウム、クロム、金、銅、タングステン、白金、ニッケル、鉄、モリブデン、チタンまたはこれら金属と他の金属の合金、もしくはグラフェンやカーボンナノチューブを含む熱伝導率の高いカーボン系材料、もしくは窒化アルミニウムのように熱伝導率の高い絶縁性材料、これらの積層膜などを用いることができる。また、第一の伝熱層１の層厚は厚いほど熱容量が増加して、伝導された熱による温度上昇を抑制できることから、層厚は厚い方が望ましく、とくに１００ｎｍ以上であることが望ましいが、層厚が厚くなるとコストアップとなるために膜厚は適宜選択することができる。さらに、インクジェットプリンタヘッドが容易に折れ曲がり、破損することを防ぐために、層厚の薄い剥離補助層２ではなく、第一の伝熱層１を支持基板として用いることが望ましく、そのためには第一の伝熱層１は剥離補助層２よりも層の厚さが厚い方が望ましい。
【００２９】
第一の伝熱層１は、図１（ａ）のインクジェットプリンタヘッドの下面側に記載されているように、インク供給口１３以外の剥離補助層２を全て覆うように形成されており、十分に大きな面積を有することで熱伝導の効率を向上させている。さらに、図３に図示されているように、熱を第一の伝熱層１から放散する効率をより良くするために、放熱する面の表面積を増やすように第一の伝熱層１の表面に凹凸があってもかまわない。
【００３０】
第一の伝熱層１はインクと直接接する場合もあるが、この場合は、上記材料の内、インクの腐食に強い材料、例えばクロムやニッケルが選択される。インクによる腐食を防止するために、第一の伝熱層１に無電解めっきやプラズマ処理などの方法で表面処理を施してもかまわない。
【００３１】
剥離補助層２は、大きな面積をもつガラス基板上に薄い膜厚で形成した後に剥離するものであり、この剥離補助層２の材料としては、用いる基板から剥離することが可能で、かつ第一の伝熱層１よりも熱伝導性が低い材料を用いることが望ましく、例えばポリイミド等の耐熱性高分子樹脂材料やシリコンを含有する絶縁性材料を用いることができる。これは、後にアモルファスシリコン膜にエキシマレーザ等を照射してシリコン膜を結晶化する際に、シリコン膜からの熱伝導をできるだけ抑制し、シリコン膜を溶融するために必要な温度を保つためである。このシリコン膜を溶融する時間は１周期あたり数十ナノ秒と非常に短いために、熱伝導性の低い基板上で、かつポリイミド等の耐熱性高分子樹脂材料のように熱伝導性が低い材料を剥離補助層２として用いれば、膜厚に関わらず、シリコン膜を溶融するために必要な温度を保たせることが可能である。
【００３２】
一方でインクジェットプリンタヘッドとして印字する場合に発熱抵抗体層８に通電し、熱を発生させる時間は、１周期あたり数マイクロ秒とシリコン膜を溶融する時間よりも長いことから、剥離補助層２の膜厚は発熱抵抗体層８で発生する熱を早く第一の伝熱層１に伝達するために薄い方が好ましい。膜厚が極端に薄いと、ＴＦＴや発熱抵抗体層、ノズルを形成した後に、剥離補助層２をガラス基板から剥離することが困難になることに留意する必要があるが、１００μｍ以下であることが望ましい。
【００３３】
場合によっては、剥離補助層２とガラス基板の間に、剥離補助層２よりも膜厚が薄い剥離補助下層を設け、剥離補助層２がガラス基板からより剥離しやすい構造にしても良い。
【００３４】
剥離補助層２として用いる耐熱性高分子樹脂の中には、インクジェットプリンタヘッドを形成する際の熱処理工程により、変質し、ガラス基板に密着してガラス基板から剥がれない場合がある。このとき、膜応力が大きく、剥離補助層２として用いることができるほどの厚い膜は形成できないが、熱処理工程による変質が起きにくい有機材料を剥離補助下層として、剥離補助層２の下層に設けることで剥離補助層２を機械的に剥がしやすくすることができる。
【００３５】
また剥離補助下層としてレーザによって消失する、もしくは変質する材料を剥離補助層２の下層に形成することがある。この構造の場合、シリコン膜を結晶化する際には、基板全面に成膜されたシリコン膜の表面側からエキシマレーザ等を照射するために、剥離補助下層がエキシマレーザ等の影響を受けることはなく、後述のようにガラス基板から剥離補助層２を剥離する際に、ガラス基板側からレーザを照射することで剥離補助下層を消失させる、もしくはガラス基板から剥離できるように変質させることができる。なお、剥離補助下層は、有機溶剤や酸を使って剥離してもかまわない。
【００３６】
剥離補助層２の上（ノズル１２の形成面側）には下地膜３が配置される。この下地膜３はＴＦＴを作製中にガラス基板に含まれる不純物がＴＦＴまで拡散することを抑制するために設けられている。下地膜３の材料としては、剥離補助層２と同様に、シリコン膜を結晶化する際にシリコン膜を溶融するために必要な温度を保つために第一の伝熱層１よりも熱伝導性が低い材料を用いることが望ましく、例えばシリコンを含んだ絶縁膜であるシリコン酸化膜やシリコン窒化膜、およびこれらの積層膜を用いることができる。
【００３７】
この剥離補助層２の上に、駆動回路を構成するＴＦＴ、および抵抗発熱体の通電を制御するＴＦＴの活性層となる多結晶シリコン膜４がアイランド状に形成される。
【００３８】
多結晶シリコン膜４の上にはゲート絶縁膜５となる絶縁膜が存在する。このゲート絶縁膜５は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜で形成される。
【００３９】
さらにこのゲート絶縁膜５の上にゲート電極となるパターニングされたゲート電極膜６が存在する。このゲート電極膜６は、例えばタングステン、クロム、モリブデン、ニオブもしくはこれら金属を含む合金、および多結晶シリコンの何れか、もしくはその積層膜で形成される。
【００４０】
ゲート電極膜６の上には層間絶縁膜７が存在する。層間絶縁膜７は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、有機膜、もしくはこれらの積層膜で形成される。
【００４１】
さらに層間絶縁膜７の上にパターニングされた発熱抵抗体層８が存在する。この発熱抵抗体層８は、剥離補助層２の垂直方向（法線方向）において、ＴＦＴの活性層（動作時にチャネルを形成する領域）とは重ならない位置に配置され、発熱抵抗体層８から発生した熱がＴＦＴにできるだけ影響しないようにする。この発熱抵抗体層８は、例えばタンタルとアルミニウムの合金、窒化タンタル、タンタルとＳｉＯ２の混合物、ニッケルとクロムの合金などからなる材料を用いて１００〜５０００ｎｍの膜厚で形成することができる。
【００４２】
この発熱抵抗体層８の上に発熱抵抗体層８に接続される電極膜９、および駆動回路のソース、ドレイン電極膜９が配置される。これらの電極膜９は、例えばアルミニウム、もしくはこれを含む合金を用いることができる。
【００４３】
この電極膜９の上にパッシベーション膜１０が全面に存在する。パッシベーション膜１０は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、これらの積層膜、有機膜を用いることができる。なお、発熱抵抗体層８の上部には、インクと発熱抵抗体層８の間の絶縁性を保つために絶縁膜が形成され、さらに耐キャビテーション膜（図示せず）が形成される。この耐キャビテーション膜は硬い金属の膜である、タンタルやタンタルの合金等を用いて形成することができる。
【００４４】
このパッシベーション膜１０の上にパターニングされた無機膜もしくは樹脂膜１１が存在し、最上層の無機膜もしくは樹脂膜１１にノズル１２が形成されている。
【００４５】
上記構成のインクジェットプリンタヘッドにおいて、インクは、第一の伝熱層１と剥離補助層２を貫通した穴であるインク供給口１３、さらには図１のインク流路１３ａを通って発熱抵抗体層８に供給され、発熱抵抗体層８の発熱によって発生する気泡でノズル１２から吐出され、メディアに着弾する。
【００４６】
ここで、発熱抵抗体層８で発生した熱は、インクの気泡の発生に消費される一方で、残りの熱が層間絶縁膜７、ゲート絶縁膜５、下地膜３、剥離補助層２を介して第一の伝熱層１に伝導する。発熱抵抗体層８はその多くが熱伝導率の低い材料で覆われるため、剥離補助層２に対して水平方向に伝導しにくいが、層間絶縁膜７、ゲート絶縁膜５、下地膜３、剥離補助層２の各層が薄く、さらに熱伝導率の高い第一の伝熱層１が存在することから、剥離補助層２に対して垂直方向にほとんどの熱が伝導すると考えられる。
【００４７】
そして、本発明では剥離補助層２が薄く、さらに、大きな面積の第一の伝熱層１が存在することから、第一の伝熱層１の水平方向に熱が効率良く伝導され、放熱される。また、剥離補助層２の下面の第一の伝熱層１がインクと接する場合、発熱抵抗体層８で発生した熱がインクによっても冷却されるため、さらに効率良く熱を放熱させることができる。
【００４８】
なお、上記図１、２で説明したインクジェットプリンタヘッドについて、インク供給口１３が図１のような構成ではなく、部分的にしか存在しない場合もあるが、この場合、ノズル１２とインク供給口１３を含む部分の断面図は図２、ノズル１２を含む部分の断面図は図４で示したようになる。また、本願で説明されるインクジェットプリンタヘッドはルーフシューター型であるが、サイドシューター型であっても効果は同じである。
【００４９】
以下、本発明の第１の実施形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法について図５を用いて説明する。図５は本発明の第１の実施形態であるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の各工程における断面構造（図１（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿った断面構造）を示している。
【００５０】
まず、大面積化が可能で、安価なガラスなどの熱伝導性が低い基板（ガラス基板１４）上に、塗布やプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）やスパッタリングなどの方法を用いて剥離補助層２を形成する（図５（ａ）参照）。この剥離補助層２の膜厚は、上述したように１００μｍ以下であって、基板となる第一の伝熱層１よりも薄い膜厚で形成する。また、アニールによる変形などを抑制するために、この後の工程で必要となるアニールの温度と同程度の温度、例えば５００℃程度の温度でアニールしても良い。
【００５１】
次に、この剥離補助層２の上にプラズマＣＶＤなどの方法を用いて、下地膜３として、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜もしくはこれらの積層膜を膜厚が１０〜１０００ｎｍとなるように形成する。さらにＴＦＴの活性層となる多結晶シリコン膜４を形成するために、その前駆体として、アモルファスシリコン膜をプラズマＣＶＤなどの方法を用いて形成する。膜厚は特に制限されるものではないが、例えば、５〜１０００ｎｍとすることが望ましく、１０〜１００ｎｍとすることがより望ましい。このとき、下地膜３と活性層の前駆体であるアモルファスシリコン膜を同じプラズマＣＶＤ装置で大気に曝すことなく、連続して形成することで、下地膜３とアモルファスシリコン膜の層間への不純物の混入を防ぐことができる。さらにＴＦＴのしきい値を制御するために、イオンドーピングやイオン注入などの方法を用いて、少量のリンやボロンをこの前駆体であるアモルファスシリコン膜に含有させても良い。
【００５２】
次に前駆体であるアモルファスシリコン膜にエキシマレーザ等を照射して（すなわち、レーザアニールを施して）、特性の優れた多結晶シリコン膜４を形成し、フォトリソグラフィとドライエッチングによって所望の形状にパターニングする（図５（ｂ）参照）。このパターニング後に、多結晶シリコン膜４にソース、ドレイン領域を形成するために、レジストで必要な領域をカバーした後、イオンドーピングやイオン注入などの方法を用いてリンやボロンといった不純物を注入しても良いが、この不純物の注入は、後に実施されるゲート絶縁膜５やゲート電極膜６の形成後に実施しても良い。
【００５３】
この後、プラズマＣＶＤなどの方法を用いて、ゲート絶縁膜５として、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜を膜厚が３０〜３００ｎｍの範囲となるように成膜する。この上にスパッタリングなどの方法で成膜した金属膜やプラズマＣＶＤなどの方法で成膜したリンやボロンを含んだシリコン膜、もしくはこれらの積層膜をフォトリソグラフィ、ドライエッチング、ウェットエッチングによってパターニングすることでゲート電極膜６を形成する。さらにソース、ドレイン電極に注入したリンやボロンなどの不純物を活性化するために、４００〜６００℃程度の温度でアニールを実施する。次に、プラズマＣＶＤなどの方法を用いて、層間絶縁膜７として、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、有機膜、もしくはこれらの積層膜を形成する（図５（ｃ）参照）。そして多結晶シリコン膜４の欠陥や多結晶シリコン膜４とゲート絶縁膜５の界面に存在する欠陥を水素で終端するために、層間絶縁膜７中に存在する水素を拡散するためのアニールを実施する。場合によっては、水素を拡散するアニールの代わりに、層間絶縁膜７を形成する前に水素プラズマ処理を実施してもよい。
【００５４】
次に、スパッタリングやＣＶＤなどの方法を用いて、発熱抵抗体層８として、タンタルとアルミニウムの合金、窒化タンタル、タンタルとＳｉＯ２の混合物、ニッケルとクロムの合金などを成膜した後、フォトリソグラフィ、ドライエッチング又はウェットエッチングを用いてパターニングする。次に、ＴＦＴのソース、ドレイン領域とソース、ドレイン電極を接続するために、フォトリソグラフィを用いてレジストをパターニング後、層間絶縁膜７、ゲート絶縁膜５をドライエッチング、およびウェットエッチングすることによって、コンタクトホールを形成する。そして、ソース、ドレイン電極となる電極膜９として、アルミニウム、もしくはこれを含む合金を成膜し、フォトリソグラフィ、ドライエッチング又はウェットエッチングを用いてパターニングする。このとき、この電極膜９と発熱抵抗体層８が接続される（図５（ｄ）参照）。
【００５５】
次に、プラズマＣＶＤやスパッタリングや塗布などの方法を用いて、パッシベーション膜１０として、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、これらの積層膜、有機膜を全面に形成する。さらに発熱抵抗体層８の上部のパッシベーション膜１０をエッチングして膜を薄くすることで発熱抵抗体層８の上部の絶縁膜を形成する（図５（ｅ）参照）。このエッチングは必要に応じて行われるものであり、不要な場合は実施されない。また、場合によっては、パッシベーション膜１０を発熱抵抗体層８の上部以外に形成し、発熱抵抗体層８の上部にだけパッシベーション膜１０とは別に絶縁膜を成膜後、パターニングして形成しても良い。さらに図示はしないが、インクの発泡時や消泡時に受ける衝撃力から発熱抵抗体層８を保護するために、発熱抵抗体層８の上部に耐キャビテーション膜が形成される。
【００５６】
次に、フォトリソグラフィを用いて、インク流路となる部分にレジストをパターニング後、剥離補助層２に到達するまでドライエッチングやウェットエッチングを実施することでインク流路となる部分を形成する。場合によっては、ガラス基板に到達するまでドライエッチングやウェットエッチングを実施し、インク流路となる部分を形成してもよい。さらに形成されたホールを含めてインク流路となる部分に樹脂膜（犠牲樹脂膜２０と呼ぶ。）を形成し、パターニングする（図５（ｆ）参照）。
【００５７】
次に、この上に塗布やプラズマＣＶＤ、スパッタリングなどの方法を用いて、樹脂膜、もしくはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜といった無機膜、もしくはこれらの積層膜（これらを総称して無機膜もしくは樹脂膜１１と呼ぶ。）を形成する（図５（ｇ）参照）。
【００５８】
次に、この上にフォトリソグラフィを用いて、ノズル１２を形成するためにレジストで所望のパターンを形成し、ドライエッチングやウェットエッチングなどの方法を用いて、犠牲樹脂膜２０に到達するまでエッチングを施す（図５（ｈ）参照）。
【００５９】
次に、ＴＦＴや発熱抵抗体層８、ノズル１２が上に形成された剥離補助層２をガラス基板１４から剥離する（図５（ｉ）参照）。このとき、レーザを用いて剥離しても良いし、有機溶剤や酸を用いたエッチングで剥離しても良い。これにより、剥離補助層２上に、ＴＦＴや発熱抵抗体層８、ノズル１２などが形成された部分とガラス基板１４とが分離され、ガラス基板１４は洗浄を施した後、別のインクジェットヘッドを形成する際などに再利用される。
【００６０】
次に、スパッタリング、無電解めっき、蒸着などの方法を用いて剥離補助層２の下面（ノズル１２と反対側の面）に第一の伝熱層１を形成する（図５（ｊ）参照）。この第一の伝熱層１は、アルミニウム、クロム、金、銅、タングステン、白金、ニッケル、鉄、モリブデン、チタンまたはこれら金属と他の金属の合金、もしくはグラフェンやカーボンナノチューブを含む熱伝導率の高いカーボン系材料、もしくは窒化アルミニウムのように熱伝導率の高い絶縁性材料、これらの積層膜を成膜して形成してもよいし、金属箔や金属の転写フィルムを貼り付けてもかまわない。なお、この第一の伝熱層１の形成は、多結晶シリコン膜４を形成した後（アモルファスシリコン膜を成膜し、レーザアニールを施した後）に実施される。
【００６１】
次に、第一の伝熱層１の表面にレジストを塗布後、フォトリソグラフィによってインク供給口１３となる部分のレジストをパターニングする。このとき、既に形成されているインク流路となるホール（図５（ｆ）参照））と接続されるようにアライメントしながら露光する。その後、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）やイオンミリングのようなドライエッチング、もしくはウェットエッチングなどの方法を用いて、第一の伝熱層側から第一の伝熱層１と剥離補助層２にホールを形成し、犠牲樹脂膜２０が充填されているインク流路となるホールに接続する。このホールは、微細サンドブラストやレーザなどを用いて形成しても良い。最後に、有機溶剤によって犠牲樹脂膜２０を除去することでインクジェットヘッドが形成される（図５（ｋ）参照）。
【００６２】
このように、本実施形態の製造方法では、第一の伝熱層１を剥離補助層２の下面に形成した後に高い温度での熱処理は実施されない。このため、前述の特許文献５に記載されているような熱膨張による薄膜の応力に起因した基板の反りが発生しにくいことから、剥離補助層２の膜厚は応力による基板の反りを気にせずに選択することができる。従って、剥離補助層２の膜厚を薄く（例えば、１００μｍ以下に）することによって、熱熱抵抗体層８で発生する熱を第一の伝熱層１に伝導し、外部に放熱することができるため、高速な繰り返し駆動が可能となり、高速描画に適したインクジェットプリンタヘッドを形成することが可能となる。
【００６３】
さらに、本実施形態の製造方法では、前駆体となるアモルファスシリコンにエキシマレーザ等を照射して、多結晶シリコンを形成するが、アモルファスシリコンは第一の伝熱層１よりも熱伝導性の低い絶縁膜（剥離補助層２及び下地膜３）上に形成されており、エキシマレーザ等の照射によって発生する熱が逃げにくく、多結晶シリコンを形成するために必要な温度を保持することができるために高性能なＴＦＴを形成することができる。
【００６４】
なお、本実施形態のＴＦＴはプレーナ型について記載したが、逆スタガ型でも効果は同じである。
【００６５】
［第２の実施形態］
次に第１の実施形態の別の製造方法を第２の実施形態として以下に説明する。図６は本発明の第２の実施形態であるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の各工程における断面構造を示している。
【００６６】
まず、第１の実施形態と同様に、安価なガラス基板などの熱伝導性が低い基板（ガラス基板１４）上に剥離補助層２を形成する（図６（ａ）参照）。さらに下地膜３、多結晶シリコン膜を形成するための前駆体としてアモルファスシリコン膜を形成した後にエキシマレーザ等を照射して（レーザアニールを施して）特性の優れた多結晶シリコン膜４を形成する。その後、フォトリソグラフィとドライエッチングによって所望の形状にパターニングする（図６（ｂ）参照）。
【００６７】
次に剥離補助層２をガラス基板１４から剥離する（図６（ｃ））。このとき、レーザを用いて剥離しても良いし、有機溶剤や酸を用いたエッチングで剥離しても良い。第１の実施形態と異なり、剥離補助層２の上部に下地層３、パターニングされた多結晶シリコン膜４しか存在しないため、ガラス基板１４から剥離補助層２を剥離することが容易になる。剥離した後のガラス基板１４は洗浄を施した後、別のインクジェットプリンタヘッドを形成する際などに再利用される。
【００６８】
次にスパッタリング、無電解めっき、蒸着などの方法を用いて剥離補助層２の下面（下地層３と反対側の面）に第一の伝熱層１を形成する（図６（ｄ））。この第一の伝熱層１は、アルミニウム、クロム、金、銅、タングステン、白金、ニッケル、鉄、モリブデン、チタンまたはこれら金属と他の金属の合金、もしくはグラフェンやカーボンナノチューブを含む熱伝導率の高いカーボン系材料、もしくは窒化アルミニウムのように熱伝導率の高い絶縁性材料、これらの積層膜を成膜して形成してもよいし、金属箔や金属の転写フィルムを貼り付けてもかまわない。なお、この第一の伝熱層１の形成は、多結晶シリコン膜４を形成した後（アモルファスシリコン膜を成膜し、レーザアニールを施した後）に実施される。
【００６９】
この後は第１の実施形態と同様にゲート絶縁膜からノズルまで形成する（図６（ｅ）〜（ｊ））。
【００７０】
次に、第一の伝熱層１の表面にレジストを塗布後、フォトリソグラフィによってインク供給口１３となる部分のレジストをパターニングする。このとき既に形成されているインク流路となるホール（図６（ｈ）参照）と接続されるようにアライメントしながら露光する。その後、ＲＩＥやイオンミリングのようなドライエッチング、もしくはウェットエッチングなどの方法を用いて、第一の伝熱層側から第一の伝熱層１と剥離補助層２にホールを形成し、犠牲樹脂膜２０が充填されているインク流路となるホールに接続する。このホールは、微細サンドブラストやレーザなどを用いて形成しても良い。最後に、有機溶剤によって犠牲樹脂膜２０を除去することでインクジェットプリントヘッドが形成される（図６（ｋ）参照）。
【００７１】
［第３の実施形態］
次に第１の実施形態のさらに別の製造方法を第３の実施形態として以下に説明する。図７は本発明の第３の実施形態であるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の各工程における上面図を示している。
【００７２】
まず、ガラス基板１４上にシランカップリング材料を塗布し、乾燥させる（図７（ａ）参照）。次にインクジェットプリンタヘッドとなる部分よりも少し広い領域にＵＶ光を照射し（図７（ｂ）参照）、この上に剥離補助層２を形成する（図７（ｃ）参照）。これは、ＵＶ光の照射された部分はシランカップリング材料が分解し、この上に形成される剥離補助層２との結合力が弱くなり、剥離しやすくなるためである。インクジェットプリンタヘッドが形成されない部分は、ＵＶ光を照射しないため、この領域ではガラス基板１４と剥離補助層２が強く結合され、ガラス基板１４から剥離補助層２が完全に剥離することがない。
【００７３】
以降は、第１の実施形態の製造方法（図５（ｂ）〜（ｈ））と同様にノズル１２まで形成する（図７（ｄ））。この後、剥離補助層２をガラス基板１４から剥離するために、インクジェットプリンタヘッドとなる部分を切断する（図７（ｅ）、一点鎖線部分）。ＵＶ光が照射された領域（図７（ｅ）、点線部分）は、前述のとおりにガラス基板１４から剥離補助層２が容易に剥離するため、切断をすることで剥離補助層２上にノズル１２が形成された素子が得られる。さらに第一の実施形態の製造方法（図５（ｊ）、（ｋ））と同様に、剥離補助層２の下面に第一の伝熱層を形成し、インク供給口を形成することでインクジェットプリンタヘッドを形成する。
【００７４】
［第４の実施形態］
次に第４の実施形態について説明する。第４の実施形態のインクジェットプリンタヘッドは図１〜４で示されるインクジェットプリンタヘッドと同様のものであるが、駆動回路や発熱抵抗体層の通電を制御するＴＦＴに用いられる活性層を、ＳｉＣや酸化物半導体などで代表されるバンドギャップの広い、ワイドギャップ半導体膜を用いて形成することを特徴としている。
【００７５】
すなわち、発熱抵抗体層を発熱させるために必要な電流は１ｍＡを超え、高い電圧がＴＦＴのソース、ドレイン間に印加される場合がある。ＳｉＣや酸化物半導体などのワイドギャップ半導体膜で形成したＴＦＴはソース、ドレイン間耐圧に優れ、高移動度や低オフ電流といった高い性能を有するために、多結晶シリコン膜を用いたＴＦＴと同様に高性能なＴＦＴを実現することができる。
【００７６】
第４の実施形態の製造方法はＴＦＴの活性層を作製する工程（図５（ｂ）の工程）以外は第１の実施形態の製造方法と同じである。ＳｉＣをＴＦＴの活性層に用いる場合、ＳｉＣの前駆体を成膜した後にレーザアニールを施し、溶融、そして多結晶化することで高性能なＴＦＴを得ることができる。
【００７７】
［第５の実施形態］
次に第５の実施形態について説明する。図８は本発明の第５の実施形態として、本発明に係るインクジェットプリンタヘッドの構成を示す斜視図、図９は図８のＢ−Ｂ’線に沿ったインクジェットプリンタヘッド要部を簡略化して示す断面図である。
【００７８】
図８及び図９に示すように、本実施形態では、発熱抵抗体層８の下に位置し、発熱抵抗体層８よりも面積が大きい第二の伝熱層１６が下地膜３とゲート絶縁膜５の間に配置される。さらに同じく発熱抵抗体層８の下に位置し、発熱抵抗体層８よりも面積が大きい別の第二の伝熱層１５がゲート絶縁膜５と層間絶縁膜７の間に配置される。このように第二の伝熱層１５、１６の面積を発熱抵抗体層８よりも大きくすることで発熱抵抗体層８から伝導する熱を広い面積で受けることができるのでより効率的に他の層に伝導することができる。
【００７９】
また、いずれの伝熱層もインク供給口１３から離れた部分に存在し、インクジェットプリンタヘッド端部にまでパターニングされ、外気に放熱できるようにしている。インクジェットプリンタヘッド端部では、熱を外部に逃すように電極表面の絶縁膜を除去すると、より放熱を効率よく行えるので好ましい。このように発熱抵抗体層８よりも大きい面積の第二の伝熱層１５、１６が外気と接するようにパターニングされているので、効果的に放熱することが可能である。もちろん、放熱できるのであれば、場合によっては外気ではなく、プリントで用いるインクで代表される液体に放熱しても良い。
【００８０】
これらの第二の伝熱層１５、１６は、熱伝導率の高い材料を選択することが好ましい。とくに下地膜３とゲート絶縁膜５の間に配置される第二の伝熱層１６は、ＴＦＴの活性層と同じ材料とすれば、ＴＦＴの活性層のパターニングの時に同時に形成することができる。この第二の伝熱層１６は、熱伝導を良くするためにＴＦＴのソース、ドレイン領域と同じ高濃度不純物を注入することができる。このとき、図示はしていないが、第二の伝熱層１６とＴＦＴの活性層が連接するように形成すれば、熱を伝導する面積を増やすことができるために、発熱抵抗体層８の熱を逃がす点で有利になる。しかし、ＴＦＴの活性層と第二の伝熱層１６が連接していると、ＴＦＴの活性層に直接、熱が伝導し、温度が上昇しやすくなることで熱暴走や特性劣化が発生する場合がある。これらの問題が懸念される場合は、ＴＦＴの活性層と第二の伝熱層１６は連接していなくてもかまわない。
【００８１】
また、ゲート絶縁膜５と層間絶縁膜７の間に配置される他の第二の伝熱層１５は、ゲート電極膜６と同じ材料とすれば、ＴＦＴのゲート電極膜６のパターニングの時に同時に形成することができる。このとき、図示はしていないが、第二の伝熱層１５とゲート電極膜６が連接するように形成すれば、熱を伝導する面積を増やすことができるために、発熱抵抗体層８の熱を逃がす点で有利になる。しかし、ゲート電極膜６と第二の伝熱層１５が連接していると、ＴＦＴに伝導した熱で温度が上昇しやすくなることで特性劣化が発生する場合がある。これらの問題が懸念される場合は、ゲート電極膜６と第二の伝熱層１５は連接していなくてもかまわない。
【００８２】
このように、第二の伝熱層１６をＴＦＴの活性層と同じ材料とし、第二の伝熱層１５をゲート電極膜６と同じ材料とすることで、いずれの第二の伝熱層１５、１６を形成する場合でも第１の実施形態と比較して、工程数を増やすことなく作製することが可能であり、第１の実施形態よりも、発熱抵抗体層８で発生する熱の放熱効果を高めることができる。
【００８３】
［第６の実施形態］
次に第６の実施形態の説明をする。図１０に示すように、本実施形態では、第５の実施形態と同様に、発熱抵抗体層８の下に位置し、発熱抵抗体層８よりも面積が大きい第二の伝熱層１６が下地膜３とゲート絶縁膜５の間に配置される。さらに同じく発熱抵抗体層８の下に位置し、発熱抵抗体層８よりも面積が大きい別の第二の伝熱層１５がゲート絶縁膜５と層間絶縁膜７の間に配置される。ただし、第５の実施形態と異なり、第二の伝熱層１６がＴＦＴの活性層と連接されず、かつ、第二の伝熱層１５がゲート電極膜６と連接されないうえ、第二の伝熱層１５と第二の伝熱層１６がゲート絶縁膜５のコンタクトホールを介して接続されている。これはゲート絶縁膜５を形成後、パターニングを施した後に、第二の伝熱層１５を第二の伝熱層１６と接続するように形成することで作製される。
【００８４】
本実施形態ではゲート絶縁膜５をパターニングする工程は増えてしまうが、これらの第二の伝熱層１５、１６に熱伝導率の高い材料を選択し、第二の伝熱層１５と第二の伝熱層１６を接続することで、上層の第二の伝熱層１５と第二の伝熱層１６が熱伝導率の低い材料で完全に分離されないため、上層の第二の伝熱層１５から第一の伝熱層１により近い第二の伝熱層１６に効率良く熱を伝導することができ、第１の実施形態や第５の実施形態よりも発熱抵抗体層８で発生する熱の放熱効果をより高めることができる。
【００８５】
［第７の実施形態］
次に第７の実施形態として、描画装置の代表例であるラインプリンタ３０について説明する。図１１は本発明の第７の実施形態として、本発明に係るインクジェットプリンタヘッドを搭載したラインプリンタの概略図である。
【００８６】
ラインプリンタには、本発明のインクジェットプリンタヘッドがイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の色別で多数列に配列される。また、本発明のインクジェットプリンタヘッドは大きな面積に高精度に多数配列（ライン状に配置）することができるため、屋外広告などのような幅の広いメディアに、フルカラーで高画質、かつ高速な印刷をすることが可能となる。
【００８７】
［第８の実施形態］
次に第８の実施形態として、描画装置の別の例であるパターン形成装置について説明する。図１２は本発明の第８の実施形態として、本発明に係るインクジェットプリンタヘッド４１を搭載したパターン形成装置の概略図である。
【００８８】
パターン形成装置において、本発明のインクジェットプリンタヘッド４１から機能性材料を含む液体をノズルから吐出することで配線４２などのパターンを描画する。そして液体を乾燥し、反応や凝固の固化プロセスを経ることで基板４３上に配線４２などのパターンを形成することができる。とくに本発明のインクジェットプリンタヘッドを搭載することで、一度に大きな面積で描画できるため、大きな面積の基板上に高速な配線の形成が可能である。
【００８９】
なお、第７、８の実施形態においては、描画装置としてラインプリンタ、パターン形成装置を例示したが、本発明はこれらに限定されず、例えば、発光材料を所定の位置に描画するための描画装置等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の活用例として、多種のメディアの描画装置として用いられるインクジェットプリンタ、電子回路を基板上に形成するパターン形成装置が挙げられる。
【符号の説明】
【００９１】
１  第一の伝熱層
２  剥離補助層
３  下地膜
４  多結晶シリコン膜（活性層）
５  ゲート絶縁膜
６  ゲート電極膜
７  層間絶縁膜
８  発熱抵抗体層
９  電極膜
１０  パッシベーション膜
１１  無機膜もしくは樹脂膜
１２  ノズル
１３  インク供給口
１３ａ  インク流路
１４  ガラス基板
１５、１６  第二の伝熱層
２０  樹脂膜（犠牲樹脂膜）
３０  ラインプリンタ
４１  インクジェットプリンタヘッド
４２  配線
４３  基板
【図１】
2015057318.tif 000003
【図２】
2015057318.tif 000004
【図３】
2015057318.tif 000005
【図４】
2015057318.tif 000006
【図５（ａ）】
2015057318.tif 000007
【図５（ｂ）】
2015057318.tif 000008
【図５（ｃ）】
2015057318.tif 000009
【図５（ｄ）】
2015057318.tif 000010
【図５（ｅ）】
2015057318.tif 000011
【図５（ｆ）】
2015057318.tif 000012
【図５（ｇ）】
2015057318.tif 000013
【図５（ｈ）】
2015057318.tif 000014
【図５（ｉ）】
2015057318.tif 000015
【図５（ｊ）】
2015057318.tif 000016
【図５（ｋ）】
2015057318.tif 000017
【図６（ａ）】
2015057318.tif 000018
【図６（ｂ）】
2015057318.tif 000019
【図６（ｃ）】
2015057318.tif 000020
【図６（ｄ）】
2015057318.tif 000021
【図６（ｅ）】
2015057318.tif 000022
【図６（ｆ）】
2015057318.tif 000023
【図６（ｇ）】
2015057318.tif 000024
【図６（ｈ）】
2015057318.tif 000025
【図６（ｉ）】
2015057318.tif 000026
【図６（ｊ）】
2015057318.tif 000027
【図６（ｋ）】
2015057318.tif 000028
【図７（ａ）】
2015057318.tif 000029
【図７（ｂ）】
2015057318.tif 000030
【図７（ｃ）】
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【図７（ｄ）】
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【図７（ｅ）】
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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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