(57)【要約】【課題】サーマルインクジェットプリントヘッドのトレンチ部分をエッチングする方法を提供する。【解決手段】サーマルインクジェットプリントヘッド(10)のトレンチ部分(32)を、エッチングされる基板表面(34)の領域を正確に画定し、且つシリコンエッチング液に曝されることによる損傷から近接する液滴発生器の構成要素を保護する強靱なマスクを使用してエッチングする方法。本発明の方法は、基板(30)上に液滴発生器の構成要素を生成するためのパターン化された層においても使用される材料(40、54)の一部をマスクとして使用する。基板上へのマスク要素の配置は、液滴発生器の生成と同時に行われ、それによりシリコンエッチングマスクを作る時間と費用が最小限となる。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（３０）表面（３４）の部分に制御されたエッチングをするために該表面をマスキングする方法であって、
境界内でエッチングのために前記表面の部分が曝されるように、該基板表面に、該表面の部分の境界（５０）を画定する端部を有するパターンで酸化物層（４０）を提供すること、及び
前記端部に近接する前記酸化物層をパッシベーション材料（１５４）で被覆すること、
を含み、
前記パッシベーション材料および前記酸化物が、前記エッチングのマスクとして機能する、方法。
【請求項２】
前記基板（３０）に担持されるトランジスタゲートの一部を画定するために、前記酸化物層（４０）の一部をパターン化することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記酸化物層（４０）の前記端部をパッシベーション材料（２５４）で被覆することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記基板（３０）の前記表面の部分を、該表面の部分のエッチングの前に除去されるリンシリケートガラス層（１４４）で一時的に被覆することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記基板が熱変換器（１６）を担持し、この場合、前記酸化物層（４０）をパッシベーション材料（１５４）で被覆することは、該熱変換器をパッシベーション材料で被覆することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
基板（３０）と、該基板を横切ってインクが移動するトレンチ（３２）、並びに該基板からのインク液滴（２２）を噴出する液滴発生器の構成要素を含む、多層のサーマルインクジェットプリントヘッド（１０）を製造する方法であって、
前記基板上に、液滴発生器の構成要素と、エッチングのための前記トレンチを画定するマスクの両方として供される層（４０）を設けること、及び
前記トレンチをエッチングすること、
を含む方法。
【請求項７】
前記層を設けることが、前記液滴発生器のトランジスタゲート要素として且つ前記マスクとして供される酸化物層（４０）を成長させることを含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記トレンチ（３２）に近接する前記酸化物層（４０）をパッシベーション材料層（１５４）で覆うことを含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記層を設けることが、液滴発生器の構成要素として且つ前記マスクとして供されるパッシベーション材料層（１５４）を堆積することを含む、請求項６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリントヘッドのシリコン基板を、エッチングするためにマスキングする方法を含む、サーマルインクジェットプリントヘッドの製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、概して、インクを収容する１つ又はより多くのカートリッジを備える。設計によっては、カートリッジは、個別の、１つ以上のカラーインク溜め容器を有する。各溜め容器は、コンジットを介して、カートリッジ本体に取付けられたプリントヘッドに接続される。溜め容器は、カートリッジによって担持されるか、又はプリンタに装着され且つ可撓性コンジットによってカートリッジに接続され得る。
【０００３】
プリントヘッドは、微小なインク滴を、プリントヘッドからプリンタ内を進む用紙等の印刷媒体に噴出するように制御される。プリントヘッドは、通常、用紙の幅にわたって走査する。用紙は、プリントヘッドの走査の間、用紙長さと平行方向に前進する。液滴の噴出は、液滴が用紙に画像を形成するように制御される。
【０００４】
インク滴は、プリントヘッドの大部分を被覆するプレート内に形成されるノズルを通して吐出される。ノズルプレートは、プリントヘッドのインクバリア層の最上部に接合され得る。そのバリア層は、インクチャンバを画定するように形造られる。各チャンバは、インク滴がチャンバから吐出される時に通るノズルと流体的に連通し、且つノズルに隣接する。代替的に、バリア層とノズルプレートとは、インクチャンバと付随するノズルの両方が内部に形成された高分子材料の層などの単一部材として構成できる。
【０００５】
各インクチャンバからインク滴を吐出する機構（「液滴発生器」として知られる）は、概して薄膜抵抗器を備える熱変換器を有する。抵抗器は、シリコンダイ等の絶縁基板上に担持される。抵抗器材料層は、適当なパッシベーション層及びキャビテーション保護層で被覆される。
【０００６】
抵抗器には、導電トレースが取付けられており、それによって抵抗器を電流のパルスによって選択的に駆動（加熱）することができる。抵抗器からの熱は、各インクチャンバ内に蒸気泡を形成するために十分である。泡の急速な拡大により、インク滴がインクチャンバに隣接するノズルを通って押出される。
【０００７】
液滴発生器の構成要素の多くは、半導体デバイス製造において使用されるものと同様のフォトイメージング技術を含む方法で製作又は処理加工される。構成要素は、剛性シリコン基板の表面内に組込まれ且つそこにおいて支持される。基板の表面は又、その表面内にトレンチが形成されるようにエッチングされて形造られる。トレンチは、後に、基板の背面を貫通して切り取られたスリットと連結され、それによって液体インクが、連結されたスリット及びトレンチを介して、溜め容器から個々の液滴生成器に流れ得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
基板表面にエッチングされるトレンチは、液滴発生器の構成要素に隣接して配置される。また、トレンチを形成するシリコンエッチングは、液滴発生器の構成要素のうちのいくつか又は全てが基板に加えられた後に行われる。従って、液滴発生器の構成要素に損傷を与えない方法で基板トレンチを形成することが重要である。これに関し、シリコン基板のエッチングされる部分は、基板上に注意深く画定されなければならない。この画定は、エッチングされる領域を、シリコンにトレンチをエッチングするために使用されるエッチング液の影響に耐える材料を用いてマスキングすることによって行うことができる。さらに、高い生産効率には、このマスキング工程を、サーマルインクジェットプリントヘッドを製造することに関連する工程への干渉、又はそれら工程を実行する際の遅延を最小限で達成することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、エッチングされる基板表面の領域を正確に画定し、且つ隣接する液滴発生器の構成要素を、シリコンエッチング液に曝されることによる損傷から保護する、強靱なマスクを使用する、サーマルインクジェットプリントヘッドのトレンチ部分をエッチングする方法に関する。
【００１０】
本発明によるプロセスは、パターン化された層で、基板上に液滴発生器の構成要素を製造するためにも使用された材料の一部をマスクとして使用する。基板上のマスク要素の配置は、液滴発生器の構成要素の製造と同時に行われるため、シリコン・エッチング液マスクを生成する時間及び費用が最小限になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エッチングされる基板表面の領域を正確に画定し、且つ隣接する液滴発生器の構成要素を、シリコンエッチング液に曝されることによる損傷から保護する、強靱なマスクを使用する、サーマルインクジェットプリントヘッドのトレンチ部分をエッチングする方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実行するためのプロセスおよび装置を、以下に詳細に説明する。本発明の他の利点及び特徴は、以下の本明細書及び図面を検討することにより明らかとなろう。
【００１３】
まず、図８を参照すると、図８は、プリントヘッドにインクを供給するカートリッジ１２に接続されたサーマルインクジェットプリントヘッド１０の主要な構成要素を図式的に示す。
【００１４】
プリントヘッド１０は、熱変換器１６に隣接し、少量のインクを保持する多数のインクチャンバ１４（図８にはそのうちの１つを図示する）を有する。熱変換器１６は、主として、以下に、より完全に説明される保護層で被覆された薄膜抵抗器を備える。変換器には、プリントヘッド１０に組込まれるトランジスタ１８によって部分的に制御される電流パルスが供給される。
【００１５】
電流パルスは、電気的導電材料２０のパターン化された層を介して、トランジスタ１８及び抵抗器に伝達される。変換器１６に印加される電流により、抵抗器は即時に、チャンバ１４内のインクの一部を蒸発させる十分な温度まで加熱される。チャンバ１４内の蒸気泡の急速な成長により、小さいインク滴２２が、プリントヘッドのその部分を被覆するオリフィスプレート２６のノズル２４の１つを通って吐出される。各チャンバ１４は、１つのノズルと組み合わされている。
【００１６】
説明したように、インク滴を吐出する作用は、インク滴を「発射（firing）」とみなすことができる。典型的なプリントヘッドでは、イメージを形成するよう媒体上に捕捉される多数の液滴を生成するよう、多数のインクチャンバが高周波数で発射される。液滴を発射するために採用される構成要素の組合せは、液滴発生器とみなすことができる。液滴発生器は、シリコンウエハのダイ上に組込まれ、そのダイはプリントヘッド１０の基板３０を形成する。基板は、残りのプリントヘッドの構成要素を支持するための、剛性で平坦な部材を提供する。本発明の実施態様では、基板３０は又、トランジスタ１８のソース要素、ゲート要素及びドレイン要素を提供するようドープされる。
【００１７】
薄い可撓性の回路（図示せず）がカートリッジ１２に取付けられる。回路は、導電トレースを担持するポリイミド材料であってよい。トレースは、カートリッジ１２が使用されるプリンタに担持されるマイクロプロセッサの制御下で、導電材料２０（トランジスタ１８を介してゲート制御される）を介して電流パルスを供給するためのプリントヘッド上の接触パッドに接続される。
【００１８】
トランジスタ１８、導電材料２０及び変換器１６はそれぞれ、従来の半導体構成品の製造から適合させたプロセスを使用して、基板３０上に堆積又は成長させた、選択された材料層の組合せからなる。図８の右側は、液滴発生器の完成後、基板３０上に残っている材料層の一部を示すために大幅に拡大したものである。
【００１９】
また、図８の右側は、基板３０の表面３４内にエッチングされた一対のトレンチ３２も示す。これらトレンチ３２は、後に基板の背面から基板内へ切り抜かれる（噴射研磨加工による等）スリット３６（基板３０中、一対の破線で示される）と流体的連通される。結果として生じるスリットとトレンチとの間の流体的連通により、カートリッジ１２内に担持される溜め容器からのインク流（図８において「Ｉ」と付された破線によって示される流れ）が、基板３０を通り、基板の表面の部分を横切って上述のインクチャンバ１４に供給されるようになる。
【００２０】
駆動トランジスタをその上に有するサーマルインクジェットプリントヘッド構造を製造する例示的な方法は、Hess等の米国特許第4,122,812号で説明されており、それは本明細書中に引用により組み込まれる。
【００２１】
本発明は、基板表面にトレンチ領域を正確に画定し、且つ隣接する液滴発生器の構成要素が、エッチング液に曝されることによる損傷から保護する、強靱なマスクを使用することによって、基板表面３４上にトレンチ３２をエッチングする方法に関する。マスクは、トレンチ３２を物理的に画定し、エッチング液と液滴発生器の他の部分との間の接触を阻止するために基板に適用される。従って、選択領域の露出を防止することによって感光性材料上に形を画定するように光源と感光性材料との間に配置される従来のフォトリソグラフマスクとは対照的に、このマスクは「ハード」マスクであるとみなされる。
【００２２】
本発明によるプロセスは、マスクとして、基板３０上に液滴発生器を製造するためにも使用される材料の一部を使用する。基板上へのマスクの配置は、液滴発生器層の製造と同時に行われ、そのためシリコンエッチング液マスクを生成する時間及び費用が最小になる。ここで、ハードマスクを適用するプロセスに対する１つの好ましい方法を、図１から段階的に説明する。
【００２３】
図１は、シリコン基板３０の表面３４を示す。基板の表面上で、酸化シリコン４０の薄膜（約1000Å）が成長する。液滴発生器の構成要素に関して、この層４０は、最終的にトランジスタ１８（図８）のゲート誘電体層を画定することから、以下、ゲート酸化物層又は「GOX」層４０として識別される。
【００２４】
GOX層４０の上には、ポリシリコン４２の1000Åの層が堆積され、これは、例えば、620℃で層を堆積するための反応ガスとしてSiH4を用いる低圧化学気相成長(LPCVD)プロセスを使用することによって得ることができる。
【００２５】
図２は、上述したトレンチ３２が形成される基板表面３４の領域（便宜上、以下この領域をトレンチ領域と称す）において、GOX層４０及びポリシリコン層４２がエッチングによって取除かれたことを示す。これに関し、この基板に結合される液滴発生器の構成要素（即ち、図８の左側に図示される要素）製造のための処理工程では、トランジスタ１８のゲート領域を画定するためにフォトレジスト層とフォトリソグラフマスク（「フォトマスク」）とを使用する必要がある。この工程と同時に、本発明のプロセスでは、図２中で示される、ポリシリコン層及びGOX層を貫通してエッチングされる領域を画定するために、フォトマスクの工程が使用される。これら層のエッチングは、ポリシリコン層上の自然酸化物をいずれも除去するために、例えばC2F6と、次いでポリシリコンをエッチングするためのCl2及びHeの組み合わせを使用して行われる。GOX層は、CF4、CHF3及びArの組み合わせを用いてエッチングされる。GOX層及びポリシリコン層の領域は、トランジスタゲートの部分を形成するためにそのまま残される。
【００２６】
上述のエッチング工程に続き、基板を、従来の方法でトランジスタ１８のゲート、ソースおよびドレインを画定するようにドープする。次に（図３）、リンシリケートガラス(PSG)の層を、プラズマ化学気相成長(PECVD)を使用して堆積する。PSG層４４は、約8000Åの厚さである（図中では、層は正確な縮尺率で示されていない）。液滴発生器の構成要素に関し、PSG層は、基板上でトランジスタのゲート、ソース及びドレインを分離する誘電体層としての役割を果たす。この液滴発生器の機能のために堆積されるPSGは、図３に示すように、基板表面３４の露出したトレンチ領域上に同時に堆積される。
【００２７】
本発明のシリコン・エッチングハードマスキングに関し、PSG層４４は、図４に示すようにパターン化され且つエッチングされ、と同時に（同じフォトマスクを使用して）後に堆積される金属層が、トランジスタのソース、ドレイン及びゲート、並びに接触することができる開口を設けるよう、液滴発生器領域中にパターン化され且つエッチングされる。PSGエッチングは、例えばCF4、CHF3及びArの組み合わせを使用して行われ得る。
【００２８】
図４を参照して、本発明の好ましい方法は、２つの別々のトレンチ３２（図８）を画定するようなシリコン基板表面３４へのエッチングを提供する。このために、PSG４４は、トレンチ領域の中央で基板表面３４と直接接触するPSGのストリップ４６を画定するようにパターン化され且つエッチングされる。ストリップ４６の両側では、PSGは、その端部が、完全にGOX層４０及びポリシリコン層４２を被覆し、且つトレンチ境界が画定される場所の付近で基板表面３４と接触するよう延在するようにパターン化される。トレンチ境界は、図８中、５０で示され、基板表面３４との接合部である。
【００２９】
酸化シリコン４８の薄層は、上述したようにトレンチ境界に近いトレンチ領域においてPSG層４４がシリコン基板３４と接触する場所を形成する。この酸化物層４８は、シリコンエッチング液に対して耐性があるため、以下で完全に説明する第１のハードマスクに対して第２の又はバックアップのハードマスクを提供する。
【００３０】
ここでは、本発明の好ましい実施態様は、２つのトレンチを画定するのに使用されるものとして説明されるが、同じハードマスク加工を、２つより少ないか又はそれ以上のトレンチが望ましい場合にも確実に使用できる、ということは注目すべきである。
【００３１】
図５は、PSG層４４上に堆積され、フォトマスクを使用してパターン化され、後に、熱変換器１６と導電層２０に対し、それぞれ抵抗材料と導電材料を与える目的でエッチングされる金属層５２を示す。好ましくは、TaAlからなる抵抗材料（約900Å厚）とAlCuからなる導電材料（約9000Å厚）とを用い、同じ堆積手段を使って順々に金属が堆積される。この金属層５２は、本発明のハードマスキングにおいて直接的な役割を有していない。従って、この金属層５２は、トレンチ領域における中央のストリップ４６からは完全にエッチングされる。
【００３２】
図６は、パッシベーション材料層５４の堆積を示す。液滴発生器の構成要素に関し、この層は、熱変換器１６の抵抗器を被覆し、且つ抵抗器がインクに曝された場合に起こり得る腐食及びその他の有害な影響から保護する。パッシベーション材料は、SiCの堆積物（約1,250Å）で被覆されたSiNの堆積物（約2,500Å）から作製され得る。この堆積には、従来のPECVD反応器が採用され得る。
【００３３】
本発明のこの実施態様では、パッシベーション材料５４は又、トレンチ３２をエッチングするためのハードマスクの主要な要素も提供する。このため、パッシベーション層は、堆積された後に、従来のフォトマスクを使用してパターン化され、その後、トレンチ３２を画定するようにエッチングされるシリコン基板表面３４の部分が露出するようにエッチングされる（誘電性「ドライ」エッチングにより）。即ち、パッシベーション層５４は、ハードマスクとして機能し、且つトレンチ３２の境界５０（図８）を画定する。
【００３４】
上述のハードマスク端部を画定するためにパッシベーション層５４に適用されるフォトマスク及びエッチング処理工程は、材料５４を貫通する開口を画定する目的でトレンチから離れて配置されるパッシベーション材料の一部のマスキング及びエッチングと統合（同時に実行）される。開口により、後に堆積される金属層がパッシベーション層５４の下にある金属層５２と接触するようになる。この接触により、液滴発生器の構成要素（トランジスタ１８、導体２０及び変換器１６）と、プリンタマルチプロセッサと接続する電気リード線との電気的接続が生じる。
【００３５】
図７は金属層５６、好ましくは、パッシベーション層５４上に堆積されたタンタル(Ta)を示す。液滴発生器に関し、金属層５６は、インク滴がインクチャンバから発射された後に蒸気泡の崩壊に伴うキャビテーション効果の結果としてもたらされる抵抗器の劣化を防止するバリアを与えるよう、抵抗器の上方（パッシベーション層５４の頂部）を被覆する。金属層５６は又、トレンチ３２の境界５０においてパッシベーション材料層５４、並びにストリップ４６上を被覆するように延在する。この金属層の延在により、パッシベーション層がハードマスクとしての役割を果たす場所において、パッシベーション層５４の上に保護カバーが提供される。これについては以下でさらに詳述する。キャビテーション保護層５６（パッシベーションハードマスクの端部同様、抵抗器領域を被覆する）の形状は、次に説明する金属層のエッチング後に行われるフォトマスク工程及びドライエッチング工程によって画定される。
【００３６】
層５８は、別の金属層、好ましくは金(Au)であり、液滴発生器の構成要素と共に使用されるために堆積され（この層は、ハードマスクに関する役割を有していない）、金属層５６と通じる電気接触パッドとしての役割を果たす部分を除いてエッチングで取除かれる。
【００３７】
Au層５８の前に堆積される金属層５６は、Au接触パッドを画定する金属ウェットエッチング工程に層５４が直接曝された場合に発生し得る、パッシベーション材料ハードマスク５４の劣化を防止する。よって、保護層５６は、トレンチ３２の境界が、順に正確に画定されることを確実にするよう、パッシベーション金属端部の境界を維持する。
【００３８】
ハードマスクが配置されると、それからトレンチ３２が、トレンチ境界５０間の表面３４の露出された部分には作用するが、パッシベーションハードマスクには作用しない、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化カリウム又はその他の異方性シリコンエッチング剤を使用して、シリコン基板表面３４内にエッチングされる。１つの実施態様では、エッチング液は、ある角度でシリコンをエッチングするためにシリコン基板３０の（１００）面に対して作用する。エッチング工程は、斜め線が、例えば５μｍであり得る所与の深さで交差する（図８）まで、シリコンをある角度で下方にエッチングしながら継続する。フォトマスクは、トレンチの境界５０を維持すると共に、下の液滴発生器の構成要素をシリコンエッチング液の有害な影響から保護する。
【００３９】
シリコンエッチングに続いて、インク「Ｉ」を供給部から動作中のプリントヘッドの発射チャンバに送るための上述したスリット３６を画定する噴射研磨加工が行われる。
【００４０】
図９から図１７は、本発明の他の態様によるハードマスクを提供する際に実施される処理工程を示す。この方法の最初の２つの工程は、先の実施態様の最初の２つの工程と同じであるため、図９及び図１０は、図１及び図２と一致し、図９及び図１０に示す基板３０、基板表面３４、GOX層４０及びポリシリコン層４２を明示するために同じ符号を使用する。特に断りの無い限り、先の実施態様に関連して上述した特定の層に関連するフォトマスク及びエッチングの手順は、この実施態様においても使用される。
【００４１】
図１１は、GOX層４０及びポリシリコン層４２上に堆積され、それらを被覆するPSG層１４４（約8000Å厚）を示す。液滴発生器の構成要素に関し、PSG層１４４は、上述したようにトランジスタのゲート、ソース、ドレイン及び基板を絶縁する誘電体層としての役割を果たす。
【００４２】
本発明のシリコン・エッチングハードマスキングに関し、PSG層１４４は、図１２に示すように、パターン化され且つエッチングされると同時に（同じフォトマスクを使用して）、続いて堆積される金属層が、トランジスタのソース、ドレイン及びゲート、並びに基板と接触できる場所である開口を提供するよう、パターン化且つエッチングされる。
【００４３】
PSG層１４４は、その層の端部（図１２）が、GOX層４０及びポリシリコン層４２の、後にエッチングされるトレンチ１３２（図１７）の境界１５０に接する部分を完全に被覆するようにエッチングされる。
【００４４】
図１３は、PSG層１４４の上に堆積される金属層１５２を示し、これは、フォトマスクを使用してパターン化され、その後、上述したように熱変換器１６と導電層２０に対する抵抗材料と導電材料をそれぞれ提供する目的でエッチングされる（図１３はエッチング前の層を示し、図１４はエッチング後の層を示す）。好ましくは、金属は、TaAlからなる抵抗材料（約900Å厚）とAlCuからなる導電材料（約9000Å厚）とで、同じ金属堆積ツールを使用して順に堆積される。この金属層は、本発明のこの実施態様のハードマスキングにおいて直接的な役割は有していない。従って、この層は、トレンチ領域における中央ストリップ１４６からエッチングされる（図１７）。
【００４５】
金属層をエッチングするプロセスは又、図１５に示すように、PSG１４４で被覆されていないポリシリコン材料層４２を除去する。PSG１４４は、従って、トレンチ１３２の境界１５０においてGOX層４０とポリシリコン層４２の端部を保護する。
【００４６】
図１５は又、最初に説明した実施態様に関連した上述の理由により、液滴発生器の構成要素に関するのと同様、熱変換器１６の抵抗器を被覆し且つ保護するパッシベーション材料１５４の層の堆積を示す。
【００４７】
この実施態様のハードマスクに関し、GOX層４０が主として、その端部においてトレンチ１３２の境界１５０を画定することによりその目的を果たすことが理解されよう（図１７参照）。パッシベーション層１５４は、GOX層上に適用され、そのGOX層の端部の近くに延在する。結果としてのパッシベーション材料層１５４とGOX層４０との間の頑強な封止によって、シリコンエッチング液がGOX層にわたって移動することによる液滴発生器に近くに残存するポリシリコン材料（図示せず）に対する攻撃が防止される。
【００４８】
パッシベーション層１５４が適用された後、層５６と５８に関して上述したものと同様の金属層が、液滴発生器に近接して堆積されエッチングされるが、この実施態様のハードマスクの特徴としては存在しない。最終（金）接触層の構成が完了すると、一時的なPSG１４４の保護、並びにPSGの下にある少量のポリシリコン４２が、トレンチ領域の表面３４からエッチングで取除かれる（図１６）。
【００４９】
上述したように、その後トレンチ１３２がシリコン基板３０内にエッチングされ（図１７）、次いで、図８に関連して上で説明したように基板の背面においてスリットが切り取られる。
【００５０】
図１８から図２３は、本発明のさらに他の態様によってハードマスクを提供する際に実施される処理工程を示す。簡単にするために、１つのトレンチ２３２のみを示す。
【００５１】
図１８は、成長したGOX層２４０を有するシリコン基板２３０の表面２３４を示す。GOX層２４０上には、1000Åのポリシリコン層２４２が堆積される。上述したようなトランジスタゲート機能のために保持される領域以外、ポリシリコン層２４２は、トレンチ領域から完全にエッチングされる。
【００５２】
最初に説明した実施態様の導電層５２に対応する金属層２５２が、GOX層２４０上に堆積される。図１９に示すように、この金属層２５２に関連するドライエッチングプロセス中、層２５２の端部間に残るGOX層は、エッチング液でオーバエッチングされ、それにより、露出するGOX層２４０の厚さが低減する。
【００５３】
次に、図２０において、前述のパッシベーション層５４に対応するパッシベーション層２５４が、トレンチ２３２の境界２５０を画定するGOX層の端部までGOX層２４０を被覆するように堆積且つエッチングされる。パッシベーション層２５４に適用されるエッチング液（上述の開口又は「バイア」を画定するのに使用される）は又、図２０に示すように、GOX層２４０をオーバエッチングすることによりトレンチ上におけるその層の厚さをさらに低減するためにも使用される。
【００５４】
図２１は、上述の金属層５６に相当する金属層２５６の堆積及びエッチングの結果を示す。この層に適用される金属ドライエッチングは、露出されたGOX層２４０をオーバエッチングするために使用され、それによりその層がさらに薄くなる。続く、残存するGOX層２４０を完全に除去する金属ウェットエッチング工程（図２２）により、図２３に示すように、その後、上述のシリコンエッチングによってトレンチ２３２を形成することができるようになり、パッシベーションで覆われたGOX材料がハードマスクとして供される。
【００５５】
上述した方法に従って、液滴発生器の構成要素を作製するために利用可能な多くの可能なバリエーションがあることが予想される。しかしながら、当業者には、図８、図１７及び図２３に示すハードマスクアセンブリ及びそれらの等価物を達成するよう、そのようなバリエーションに応じて本発明の方法を容易に適応させることが可能であろう。
【００５６】
さらに、上述の説明はインクジェット印刷に適した機構の製造に焦点を合せたが、本発明は又、薬剤の経肺投与、香料供給、正確に制御された量の農薬、塗料、燃料等の分配に適した、エアロゾルなど、様々な用途のいずれに対する液滴発生器の製造にも適用され得ることは理解されよう。
【００５７】
このように、本明細書では本発明の好ましい実施態様を説明したが、本発明の趣旨及び範囲は、それら実施態様に限定されず、特許請求の範囲において定義される本発明の種々の変更および等価物にまで及ぶ。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】シリコンエッチングを用いてサーマルインクジェットプリントヘッドを処理加工する、本発明の一態様にしたがって実施される工程を示す。
【図２】シリコンエッチングを用いてサーマルインクジェットプリントヘッドを処理加工する、本発明の一態様にしたがって実施される工程を示す。
【図３】シリコンエッチングを用いてサーマルインクジェットプリントヘッドを処理加工する、本発明の一態様にしたがって実施される工程を示す。
【図４】シリコンエッチングを用いてサーマルインクジェットプリントヘッドを処理加工する、本発明の一態様にしたがって実施される工程を示す。
【図５】シリコンエッチングを用いてサーマルインクジェットプリントヘッドを処理加工する、本発明の一態様にしたがって実施される工程を示す。
【図６】シリコンエッチングを用いてサーマルインクジェットプリントヘッドを処理加工する、本発明の一態様にしたがって実施される工程を示す。
【図７】シリコンエッチングを用いてサーマルインクジェットプリントヘッドを処理加工する、本発明の一態様にしたがって実施される工程を示す。
【図８】プリントヘッドにインクを供給するカートリッジに接続されたサーマルインクジェットプリントヘッドの主要な構成要素を図式的に示す。
【図９】本発明の他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図１０】本発明の他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図１１】本発明の他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図１２】本発明の他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図１３】本発明の他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図１４】本発明の他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図１５】本発明の他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図１６】本発明の他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図１７】本発明の他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図１８】本発明のさらに他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図１９】本発明のさらに他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図２０】本発明のさらに他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図２１】本発明のさらに他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図２２】本発明のさらに他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【図２３】本発明のさらに他の態様にしたがって実施される処理工程を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１０          プリントヘッド
１２          カートリッジ
１４          インクチャンバ
１６          熱変換器
１８          トランジスタ
３０          基板
３２          トレンチ
３４          基板表面
３６          スリット
４０          GOX層
４２          ポリシリコン層
４４          PSG層
５０          境界
５４          パッシベーション層
５６、５８    金属層
Ｉ            インク流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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