(57)【要約】【課題】発熱抵抗素子に駆動電気パルスを印加することで発生する熱エネルギーを液体に付与し、液体を吐出させる液体吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）の当該発熱抵抗素子の形成の際に、発熱抵抗素子の周辺にポリマー残渣物が残存しないようにする。【解決手段】発熱抵抗素子に駆動電気パルスを印加することで発生する熱エネルギーを液体に付与し、液体を吐出させる液体吐出装置の製造方法は、発熱抵抗材料層上に発熱抵抗素子パターンに対応したレジスト層を形成し、エッチング処理によりレジスト層で被覆されていない発熱抵抗材料層部分を除去した後に、レジスト層を除去することにより発熱抵抗素子を形成する。ここで、レジスト層に対し、少なくとも水素原子を含有するガスを用いたプラズマ処理を施すことによりレジスト層を除去する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱抵抗素子に駆動電気パルスを印加することで発生する熱エネルギーを液体に付与し、液体を吐出させる液体吐出装置の製造方法であって、発熱抵抗材料層上に発熱抵抗素子パターンに対応したレジスト層を形成し、エッチング処理によりレジスト層で被覆されていない発熱抵抗材料層部分を除去した後に、レジスト層を除去することにより発熱抵抗素子を形成する工程を含む製造方法において、レジスト層に対し、少なくとも水素原子を含有するガスを用いたプラズマ処理を施すことによりレジスト層を除去することを特徴とする液体吐出装置の製造方法。
【請求項２】
レジスト層に対し、酸素プラズマアッシング処理を施した後に、少なくとも水素原子を含有するガスを用いたプラズマ処理を施すことによりレジスト層を除去する、請求項１記載の液体吐出装置の製造方法。
【請求項３】
液体吐出装置がインクジェットプリンタである請求項１又は２記載の液体吐出装置の製造方法。
【請求項４】
発熱抵抗素子が高融点金属の窒化物又は硅化窒化物であり、少なくとも水素原子を含有するガスが水素ガスと窒素ガスとの混合ガスである請求項１〜３のいずれかに記載の液体吐出装置の製造方法。
【請求項５】
該混合ガス中の水素ガスの含有割合が５０〜８０モル％である請求項４記載の液体吐出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマル方式のインクジェットプリントヘッドを備えたインクジェットプリンタなどの液体吐出装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラ、テレビジョン、コンピュータグラフィックス等の画像情報を、比較的簡易な装置で高品位カラーハードコピーする装置として、インクジェットプリンタが用いられている。インクジェットプリンタにおいては、記録液（インク）の小滴を、インクジェット記録ヘッドに設けられたノズルから吐出させ、記録紙に付着せしめて記録が行われるが、中でも、熱エネルギーを記録液に作用させて急激にその体積を増加させ、その体積増加により記録液をインクジェット記録ヘッドのオリフィスから吐出させるサーマル方式のインクジェットプリンタが非常に普及している。
【０００３】
ところで、このようなサーマル方式のインクジェットプリンタのインクジェット記録ヘッドにおいては、熱エネルギーを発生させる素子として、Ｔａ（１７０〜１８０μΩ−ｃｍ）、ＴａＡｌ（２７０〜２８０μΩ−ｃｍ）、好ましくはＴａＮ0.8（２７０〜２８０μΩ−ｃｍ）等からなる正方形形状や２分割形状の所望の形状に加工されたＴａＮｘ系発熱抵抗素子が用いられている（特許文献１参照）。この発熱抵抗素子にはＭＯＳあるいはバイポーラ型のドライバートランジスタにて駆動電力が供給される。このドライバートランジスタもＭＯＳあるいはバイポーラトランジスタからなるロジック集積回路にて制御されている。そして、インクジェット記録ヘッドの解像度を向上させるために、これらの発熱抵抗素子、ドライバートランジスタ及びロジック集積回路は、一般に同一半導体基板上に形成されている。
【０００４】
このようなＴａＮｘ系の発熱抵抗素子は、ドライエッチング法を利用して形成されている。具体的には、図５に示されているように、半導体シリコン基板５１に造り込まれたドライバートランジスタ（図示せず）とロジック集積回路（図示せず）上に形成された二酸化ケイ素からなる層間絶縁膜５２の全面に、Ｔａを主成分とする発熱抵抗素子材料層５３を形成する（図５（ａ））。次に、発熱抵抗素子材料層５３の全面に、感光性樹脂であるポジ型フォトレジストを塗布し、フォトレジスト層５４を形成する（図５（ｂ））。次に発熱抵抗素子に相当するパターンを有するフォトマスクを介して、露光し、現像する。現像により、フォトレジスト層５４の非露光部が除去される（図５（ｃ））。次に、ドライエッチングにより、発熱抵抗素子材料層５３の露出部分を除去し（図５（ｄ））、続いて酸素プラズマを使用するアッシング処理によりフォトレジスト層５４を除去する。これにより発熱抵抗素子５５が得られる（図５（ｅ））。
【０００５】
得られた発熱抵抗素子５５からインクジェット記録ヘッドチップへの加工は次のように行われている。即ち、発熱抵抗素子５５上に、更に、窒化ケイ素保護層５６を積層し（図５（ｆ））、その窒化ケイ素保護層５６に発熱抵抗素子５５に対する接続孔５７をフォトリソグラフィ法により形成する（図５（ｇ））。更に、アルミニウム層を積層し、ドライエッチングによりアルミニウム層をパターニングしてアルミニウム配線５８を形成する（図５（ｈ））。次に、窒化ケイ素保護層５９を再び積層し、更にＴａ層を積層し、そのＴａ層をドライエッチングを利用したフォトリソグラフィー法によりパターニングしてＴａキャビテーション層６０を形成し、そして、ドライフィルムを積層し、パターニングして液室６２を形成し、更にオリフィスプレート６３を形成することによりインクジェット記録ヘッドチップが得られる（図５（ｈ））。
【０００６】
なお、ＴａＮｘ以外の発熱抵抗素子材料として、金属（ｍｅｔａｌ）とセラミック（ｃｅｒａｍｉｃ：金属の硼化物、炭化物、窒化物、酸化物、珪化物）との化合物であるサーメット（ｃｅｒｍｅｔ）が検討されており、中でもヘッドチップを製造する半導体プロセスとの整合性の点から、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ等の高融点金属とＳｉとの窒化物、窒化酸化物も発熱抵抗素子材料として盛んに検討されている（特許文献２）。
【０００７】
【特許文献１】特許第３１５５４２３号
【特許文献２】特開２００１−７１５０１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＴａＮｘ系の発熱抵抗素子を形成する際、酸素プラズマアッシング処理により、発熱抵抗素子上のフォトレジスト層を除去しているが、酸素プラズマアッシング処理後においても、レジストの残渣物（ポリマー）が除去しきれずに、発熱抵抗素子の周辺に付着した多量のポリマーが存在するという問題があった。このようなポリマーが残存した状態で発熱抵抗素子にパルス通電を行うと、通電により発熱した発熱抵抗素子とポリマーとが反応するため、発熱抵抗素子のポリマー付着領域が炭化されて発熱抵抗素子の抵抗値が変動することに加え、脆弱化された炭化タンタルが形成されるため、発熱抵抗素子が断線する場合もある。
【０００９】
また、ＴａＮｘ系の発熱抵抗素子に代えて、ヘッドチップを製造する半導体プロセスとの整合性の点からＴａ、Ｗ、Ｔｉ等の高融点金属とＳｉとの窒化物、窒化酸化物から発熱抵抗素子を構成することも試みられたが、残存ポリマーの問題は解決できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、発熱抵抗素子に駆動電気パルスを印加することで発生する熱エネルギーを液体に付与し、液体を吐出させる液体吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）の当該発熱抵抗素子の形成の際に、発熱抵抗素子の周辺にポリマー残渣物が残存しないようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、発熱抵抗素子の周辺にポリマー残渣物が付着する原因が、発熱抵抗素子材料（例えばＴａＮｘ）中に含まれる窒素が大きく関与していることを見出した。即ち、ＴａＮｘをドライエッチングする際に、ＴａＮｘ中の窒素原子がフォトレジストと反応し、レジストが硬化される。このため通常の酸素プラズマアッシング処理では硬化されたレジストを除去することが難しくなり、特にＴａＮｘ膜が窒素リッチな組成比になる程、ポリマー（レジスト残渣物）が多く発生することを見出した。更に、発熱抵抗素子が窒素を含まないＴａを採用したとしても、下地が窒素を含むＳｉ3Ｎ4であった場合には、発熱抵抗素子のドライエッチング時に下地のＳｉ3Ｎ4から供給された窒素が作用し、やはりＴａ発熱抵抗素子周囲にポリマーが付着していることも見出した。この知見に基づき、本発明者は、硬化したレジストを除去する際に、酸素プラズマによる酸化的アッシングではなく、少なくとも水素原子を含むガスのプラズマでレジストを還元的に除去することにより、ポリマーを残存させずにレジストを除去できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
即ち、本発明は、発熱抵抗素子に駆動電気パルスを印加することで発生する熱エネルギーを液体に付与し、液体を吐出させる液体吐出装置の製造方法であって、発熱抵抗材料層上に発熱抵抗素子パターンに対応したレジスト層を形成し、エッチング処理によりレジスト層で被覆されていない発熱抵抗材料層部分を除去した後に、レジスト層を除去することにより発熱抵抗素子を形成する工程を含む製造方法において、レジスト層に対し、少なくとも水素原子を含有するガスを用いたプラズマ処理を施すことによりレジスト層を除去することを特徴とする液体吐出装置の製造方法を提供する。
【００１３】
本発明の液体吐出装置の製造方法において、レジスト層に対し、酸素プラズマアッシング処理を施した後に、少なくとも水素原子を含有するガスを用いるプラズマ処理を施すことによりレジスト層を除去することが好ましい。これにより、エッチングレートの高い酸素プラズマアッシングにより、レジスト層のほとんどを除去しておき、最後にポリマーを残存させないプラズマ処理（水素原子を含有するガスを用いるプラズマ処理）を施すことにより、レジスト層の除去時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の対象となる液体吐出装置としては、インクジェットプリンタが好ましい。
【００１５】
また、発熱抵抗素子としては、高融点金属の窒化物又は硅化窒化物である。また、少なくとも水素原子を含有するガスとして、コストとプラズマ安定性の観点から水素ガスと窒素ガスとの混合ガスを使用することが好ましい。この場合、エッチレートとレジスト除去効率（ポリマー除去効率）のバランスから、混合ガス中の水素ガスの含有割合を５０〜８０モル％とすることが好ましい。８０モル％を超えると、水素プラズマの安定性が低下し、ポリマー除去効率が低下するので好ましくない。５０モル％を下回ると、エッチングレートが低下するとともに、還元的ポリマー除去効率が低下するので好ましくない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液体吐出装置の製造方法について、液体吐出装置がインクジェットプリンタである場合を例に取り、説明する。
【００１７】
本発明の製造方法の特徴は、発熱抵抗素子の形成の際に、発熱抵抗素子上のレジスト層を除去するための処理として、従来の酸素プラズマアッシング処理に代わり、少なくとも水素原子を含有するガスのプラズマ処理を施すことである。それ以外の発明の構成としては、従来の液体吐出装置の製造方法と同様の構成を有する。
【００１８】
本発明において、“水素原子を含有するガス”とは、水素ガス、水素ガスと他のガス（窒素ガス、アルゴンガスなど）との混合ガス、分子中に水素原子を有するガス（ＮＨ３等）、及びそれらの混合ガスが挙げられる。
【００１９】
また、“水素原子を含有するガスのプラズマ処理”のプラズマ条件としては、水素原子を含有するガスの種類、組成、被プラズマ処理物の物性等に応じて、従来の還元的プラズマ条件を適宜変更あるいは適宜選択することができる。
【００２０】
以下に、酸素プラズマアッシング処理に代えて水素原子を含有するガスのプラズマ処理を施すことにより発熱抵抗素子上のレジスト層が、ポリマーを残存させることなく除去できることを具体的に説明する。
【００２１】
まず、発熱抵抗素子上のレジスト層を、水素原子を含有するガスとしてＨ２/Ｎ２系混合ガスを用いたプラズマ処理した際に、Ｈ2/Ｎ2プラズマからの発光スペクトルを観測した。その結果、水素原子の発光スペクトルであるＨα線（６５６．３ｎｍ）、Ｈβ線（４８６．１ｎｍ）が観測され、さらにＮＨ（３３６．０ｎｍ）が観測された。Ｈ2/Ｎ2プラズマ中の水素原子及びＮＨラジカルは、活性な反応種であり、これらの反応種により、窒化により硬化されていたレジスト材料である有機物を還元的にエッチングすることができた。
【００２２】
図４に、ガス総流量一定のもとでＨ2/Ｎ2プラズマのＨ2/（Ｈ2＋Ｎ2）ガス流量混合比を可変させた場合に、Ｈ2/Ｎ2プラズマ中から観測されるＮＨ（３３６ｎｍ）、ＣＮ（３８８．３ｎｍ）、Ｈα（６５６．３ｎｍ）の発光スペクトル強度とレジストのエッチングレートを示す。Ｈ2ガス添加量の増加に伴い、水素原子及びＮＨラジカルの発光スペクトル強度が強くなってゆき、プラズマ中の両反応種の密度が増加していることがわかる。それに伴い、レジストのエッチングレートが増加し、ＣＮの発光スペクトル強度が強くなっている。このことにより水素原子やＮＨラジカル種により硬化されたレジストがエッチングされ、それに伴ってＣＮ基を含む反応生成物が生成されていることが確認できる。
【００２３】
従って、酸素プラズマアッシングに代えてＨ2/Ｎ2プラズマ処理を施すことにより、除去すべきレジストが窒化され、硬化されていたとしても、プラズマ中の水素原子、ＮＨラジカルの還元作用によりレジストがＣＮ種としてエッチングされてゆくことが明らかにわかる。
【００２４】
また水素原子、ＮＨラジカル種はＴａＮｘやＴａＳｉｘＮｙ層に対してはエッチング種としては機能しないことから、これらの発熱抵抗素子材料にダメージを与えることなく、レジストを除去することが可能である。
【００２５】
従って、本願発明によれば、高融点金属の窒化物や珪化窒化物（ＴａＮｘ、ＴａＳｉｘＮｙ等）の発熱抵抗素子をドライエッチング加工した際、該発熱抵抗素子表面上にレジストが残存することなく、レジストを除去することが可能となり、発熱抵抗素子の不要な炭化を抑制でき、信頼性に優れたサーマル方式のインクジェットプリントヘッドを製造することが可能となる。
【００２６】
【実施例】
以下に、本発明の製造方法の一例として、液体吐出装置の一種であるインクジェットプリンタのインクジェット記録ヘッド作製プロセスを説明する。
（１）  シリコン基板に洗浄工程を施し、基板上にシリコン窒化膜を堆積し、リソグラフィー工程を経て、ドライエッチング工程を施し、トランジスタを形成する領域上にＳｉ３Ｎ４膜が残るようにする。熱酸化工程を施し、Ｓｉ3Ｎ4膜が除去されている領域にトランジスタを分離するための素子分離領域（ＬＯＣＯＳ：Ｌｏｃａｌ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｉｌｉｃｏｎ）となる熱シリコン酸化膜を５００ｎｍ形成する。その後の工程でこのシリコン酸化膜はエッチングされ、最終膜厚は２６０ｎｍとなる。
【００２７】
再び、洗浄工程を施し、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し、ソース・ドレイン領域を形成するためのイオン注入工程、熱処理工程を施し、ＭＯＳ（ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｏｕｔｏｒ）型のトランジスタを形成する。これらの工程により２５Ｖ程度の耐圧を有するＭＯＳドライバートランジスタとロジック集積回路を形成する５Ｖ動作のＭＯＳトランジスタを形成する。２５Ｖ程度の耐圧を有するドライバートランジスタの形成はゲート/ドレイン間に低濃度の拡散層を形成し、その部分で加速される電子の電界を緩和することで耐圧を確保する。また熱シリコン酸化膜をゲート/ドレイン間に形成することで電界を緩和させることも可能である。
【００２８】
次にＣＶＤ法にてリンが添加されたシリコン酸化膜であるＰＳＧ膜を１００ｎｍ、引き続きボロンとリンが添加されたシリコン酸化膜であるＢＰＳＧ膜５００ｎｍを堆積する。これにより６００ｎｍ膜厚の１層目の層間絶縁膜を形成する。
【００２９】
フォトリソグラフィー工程を施し、Ｃ4Ｆ8/ＣＯ/Ｏ２/Ａｒ系ガスを用いたリアクティブイオンエッチング法を用いて、シリコン半導体拡散層（ソース・ドレイン）上にコンタクトホール（接続孔）を開口する。
【００３０】
次に希フッ酸洗浄を施し、スパッタリング法にてＴｉを３０ｎｍ、ＴｉＯＮバリアメタルを７０ｎｍ、さらにＴｉを３０ｎｍ順次堆積し、Ｓｉが１ａｔ％添加されたＡｌ（あるいはＣｕが０．５ａｔ％添加されたＡｌ）を５００ｎｍ堆積する。その上に反射防止膜としてＴｉＯＮを２５ｎｍ堆積する。フォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程を施し、１層目のＡｌ−Ｓｉ配線を形成する。
【００３１】
次に１層目のアルミ配線上にＣＶＤ法でＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン：Ｓｉ(ＯＣ2Ｈ5)4）を原料ガスとしてシリコン酸化膜を堆積する。その上層にＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）と呼ぶ有機溶媒を含む塗布型シリコン酸化膜を塗布する。この積層膜をフッ素系ガスを用いた全面エッチバックすることにより平坦化する。この工程を２回繰り返すことにより、４４０ｎｍ膜厚のシリコン酸化膜からなる２層目の層間絶縁膜を形成する（図１（ａ）参照）。
【００３２】
なお、図１（ａ）において、符号「ＬＩＣ」はロジック集積回路であり、符号「ＤＴ」はドライバトランジスタであり、数字「１」はＳｉ基板であり、数字「２」はＬＯＣＯＳ（熱酸化膜）であり、数字「３」は１層目の層間絶縁膜であり、数字「４」は２層目の層間絶縁膜であり、数字「５」は１層目のＡｌ−Ｓｉ配線である。
（２）  次に反応性スパッタリング法にて発熱抵抗素子材料としてＴａＮｘ膜あるいはＴａＳｉｘＮｙ膜を５０〜１００ｎｍ堆積させる。ウェーハをＤＣマグネトロン・スパッタリング装置内のスパッタ成膜チェンバーに搭載する。ここではＴａあるいはＴａＳｉｘターゲットが用意されたスパッタ成膜室にＡｒガスを導入し、グロー放電を起こし、スパッタリング法にてＴａを堆積させる。この場合のウェーハ加熱温度を２００〜４００℃に設定し、ＤＣ印加電力は２〜４ｋＷとし、Ａｒ流量は２５ｓｃｃｍ一定とした（図１（ｂ）参照）。
【００３３】
なお、図１（ｂ）において、数字「６」は、発熱抵抗素子材料層である。
（３）  次に、感光性樹脂であるフォトレジスト材料をウェーハ基板上に全面塗布する（図１（ｃ）参照）。
【００３４】
なお、図１（ｃ）において、数字「７」は、フォトレジスト材料層である。
（４）  次に所望の形状が描画されたマスクを用いて、露光装置でフォトレジストに所望のパターンを描く。露光工程において紫外線を浴びた部分が現像液で溶けるようになる。現像し、発熱抵抗素子に応じたレジストパターンを形成する（図１（ｄ）参照）。
【００３５】
図１（ｄ）において、数字「８」は、レジストパターンである。
（５）  次に、ドライエッチング装置にウェーハ基板を搭載し、ＢＣｌ3/Ｃｌ2系ガスのプラズマを用いて、フォトレジストパターンに沿って、発熱抵抗素子材料（ＴａＮｘ、ＴａＳｉｘＮｙ）をエッチング加工する（図２（ａ））。この工程により正方形状あるいは２分割形状の発熱抵抗素子が形成される（図２（ｂ））。
【００３６】
なお、図２（ｂ）において、数字「９」はパターニングされた発熱抵抗素子であり、数字「８’」は残存したレジストである。
（６）  次にアッシング装置にウェーハ基板を搭載する。本装置により、例えば室温、電源パワー１００〜５００Ｗ、Ｈ２とＮ２の混合ガス（流量  Ｈ2/Ｎ2＝７５/２５ｓｃｃｍ）を用いる条件とし、本ガス中における気体放電により、水素原子やＮＨラジカルを発生させ、これらをエッチング種として、ウェーハ基板に作用させる（図２（ｃ）。これにより、レジストをエッチング除去する（図２（ｄ）。
【００３７】
本処理により、ドライエッチング工程において、発熱抵抗素子材料から発生した窒素種にて窒化され、硬化されたレジストは水素原子やＮＨラジカルとの作用により、ＣＮ基を含む反応生成物を生成されながら、エッチングされる。
【００３８】
ここでは、Ｈ2/Ｎ2混合ガスを用いた場合について説明したが、少なくとも水素原子を含むガスならばＮＨ3等のプラズマを用いても同等の効果を得ることができる。
（７）  次に、この発熱素子抵抗層上に発熱抵抗素子を保護するためにＳｉ3Ｎ4膜を３００ｎｍ堆積する（図３（ａ））。なお、図３（ａ）において、数字「１０」はＳｉ3Ｎ4膜である。
【００３９】
その後、フォトレジスト工程を施し、発熱抵抗素子と２層目の配線層を接続するためのコンタクト領域となる部分を規定し、ＣＨＦ3/ＣＦ4/Ａｒ系ガスを用いたドライエッチング法によりコンタクト部分となるＳｉ3Ｎ4層をエッチングする。次に１層目のＡｌ−Ｓｉ配線と後で形成する２層目のＡｌ−Ｓｉ配線とを接続するビアホール（接続孔）をＣＨＦ3/ＣＦ4/Ａｒ系ガスのプラズマを用いたドライエッチング法で開口する（図３（ｂ））。
【００４０】
なお、図３（ｂ）において、数字「１１」は、発熱抵抗素子９と２層目の配線層を接続するためのコンタクト領域となるビアホールである。
（８）  ビアホール開口後、Ｔｉを２００ｎｍ堆積後、Ａｌ−１％添加Ｓｉ（あるいはＡｌ−０．５％添加Ｃｕ）などのアルミニウム系材料膜を６００ｎｍ堆積し、その上層にＴｉＯＮ反射防止膜を２５ｎｍ堆積する。更に、リソグラフィー工程により配線パターンを形成し、ＢＣｌ３/Ｃｌ２ガスのプラズマを用いたドライエッチングにより、アルミニウム系配線を形成すると共に、インク吐出部の発熱抵抗素子上のアルミニウム系材料をドライエッチング法により除去する。
【００４１】
このドライエッチング工程において、ＢＣｌ3/Ｃｌ2プラズマ中のＣｌラジカルとアルミニウム系材料との反応によりＡｌＣｌ３、ＳｉＣｌ4、ＣｕＣｌｘ等の揮発性の高い塩化物が生成され、アルミニウム系材料がエッチング除去されてゆく。このアルミニウム系材料のエッチングにおいては約２０％程度のオーバーエッチング（アルミニウム系材料の１．２倍の膜厚相当のエッチングを行うこと）を施す。
【００４２】
このドライエッチング工程にて２層目の配線としてアルミニウム系配線が形成されると共に、インク吐出部のアルミニウム系材料が除去される（図３（ｃ））。
【００４３】
なお、図３（ｃ）において、数字「１２」は２層目のアルミニウム系配線である。
（９）  次に、その上層にアルミニウム系配線の絶縁保護層としてのＳｉ3Ｎ4層をＣＶＤ法で３００〜４００ｎｍ堆積する。
【００４４】
次に、ウェーハを熱処理炉に搬送し、４％の水素を添加した窒素ガス（フォーミングガス）雰囲気あるいは１００％の窒素ガス雰囲気中で４００℃、６０分間の熱処理を施す。本処理にてＭＯＳトランジスタの動作が安定化され、さらに１層目のアルミニウム系配線と２層目のアルミニウム系配線とのコンタクト部での接触も安定化し、コンタクト抵抗が低減する。
【００４５】
次に、ウェーハをＤＣマグネトロン・スパッタリング装置内のスパッタ成膜チェンバーに搭載し、キャビテーション層としてのＴａ膜（β−Ｔａ：正方晶構造）を２００ｎｍ堆積する。
【００４６】
次にフォトレジスト工程により所望の保護層パターンを規定し、ＢＣｌ3/Ｃｌ2ガスを用いたドライエッチングにより、所望形状のＴａキャビテーション層に加工される。
【００４７】
その後、液室を形成し、オリフィスプレートを形成し、インクジェット記録ヘッドチップが完成する（図３（ｄ））。
【００４８】
なお、図３（ｄ）においては、数字「１３」はＳｉ3Ｎ4層であり、数字「１４」はＴａキャビテーション層であり、数字「１５」は液室形成材料層であり、数字「１６」はオリフィスプレートであり、数字「１７」は液室である。
【００４９】
このサーマル・インクジェットプリンタではインクジェット記録ヘッドチップの発熱抵抗素子にインク滴が吐出するための所望の駆動電気パルスを印加するものであり、インク滴の吐出部は発熱抵抗素子上にＳｉ3Ｎ4層とβ−Ｔａ（正方晶構造のＴａ）層の２層からなる保護膜が形成されている。ＳｉＮ層はＡｌ配線との絶縁保護層として機能し、β−Ｔａ層はインク滴の消泡時の機械的衝撃（キャビテーション）を吸収緩和し、さらにインク成分による化学反応に対する防止層として機能している。
【００５０】
ＳｉＮ層、β−Ｔａ層共に厚い方が信頼性の点から有利であるが、インク吐出に必要な熱エネルギー効率が落ちる。このためＳｉＮ層は０．２〜０．６μｍの厚さ、Ｔａ層は０．２μｍ程度に設定されているのが一般的である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、高融点金属の窒化物や珪化窒化物（ＴａＮｘ、ＴａＳｉｘＮｙ等）の発熱抵抗素子を所望形状にドライエッチング加工した際に、発熱抵抗素子表面上にレジストが残存することなく、レジストを除去することが可能となり、発熱抵抗素子の不要な炭化を抑制でき、信頼性に優れたサーマル方式のインクジェットプリントヘッドを製造することが可能となる。また、発熱抵抗素子材料の選択肢も広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法の工程説明図である。
【図２】本発明の製造方法の工程説明図である。
【図３】本発明の製造方法の工程説明図である。
【図４】ガス総流量一定のもとでＨ2/Ｎ2プラズマのＨ2/（Ｈ2＋Ｎ2）ガス流量混合比を可変させた場合に、Ｈ2/Ｎ2プラズマ中から観測されるＮＨ（３３６ｎｍ）、ＣＮ（３８８．３ｎｍ）、Ｈα（６５６．３ｎｍ）の発光スペクトル強度とレジストのエッチングレートの相関図である。
【図５】従来のサーマル方式のインクジェット記録ヘッドの発熱抵抗素子の形成工程説明図である。
【符号の説明】
ＬＩＣ…ロジック集積回路、ＤＴ…ドライバトランジスタ、１…Ｓｉ基板、２…ＬＯＣＯＳ（熱酸化膜）、３…１層目の層間絶縁膜、４…２層目の層間絶縁膜、５…１層目のアルミニウム系配線、６…発熱抵抗素子材料層、７…フォトレジスト材料層、８…レジストパターン、８’…残存したレジスト、９…発熱抵抗素子、１０…Ｓｉ3Ｎ4膜、１１…ビアホール、１２…２層目のアルミニウム系配線、１３…Ｓｉ3Ｎ4層、１４…Ｔａキャビテーション層、１５…液室形成材料層、１６…オリフィスプレート、１７…液室
【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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