(57)【要約】【課題】  インクジェットプリントヘッド及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明のインクジェットプリントヘッドは，基板と，その基板の上部に形成される複数のヒータと，基板上に形成されてヒータをアドレッシングし，ヒータに電流を印加するための複数のＭＯＳＦＥＴと，そのＭＯＳＦＥＴに信号を印加するためのものであって，ＭＯＳＦＥＴ上に順次に形成され，互いに電気的に連結される第１，第２及び第３配線層と，ヒータの上部に設けられるものであって，インクチャンバを限定するチャンバ層と，そのチャンバ層の上部に設けられるものであって，インクが吐出されるノズルを有するノズル層と，を備える。【選択図】図５
2005212483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と，
インクを加熱してバブルを発生させるためのものであって，前記基板の上部に形成される複数のヒータと，
前記基板上に形成されて前記ヒータをアドレッシングし，前記ヒータに電流を印加するための複数のＭＯＳＦＥＴと，
前記ＭＯＳＦＥＴに信号を印加するためのものであって，前記ＭＯＳＦＥＴ上に順次に形成されて互いに電気的に連結される第１，第２及び第３配線層と，
前記ヒータの上部に設けられるものであって，吐出されるインクが満たされるインクチャンバを限定するチャンバ層と，
前記チャンバ層の上部に設けられるものであって，インクが吐出されるノズルを有するノズル層と，
を備えたことを特徴とする，インクジェットプリントヘッド。
【請求項２】
前記ヒータは，最上部の配線層である第３配線層の下面に形成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トヘッド。
【請求項３】
順次に形成された前記ＭＯＳＦＥＴ，第１，第２及び第３配線層間には，それぞれ第１，第２及び第３層間絶縁膜が形成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トヘッド。
【請求項４】
前記第１，第２及び第３層間絶縁膜は，ＳｉＯ２またはＢＰＳＧからなることを特徴とする，請求項３に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項５】
前記ヒータは，前記第３配線層と前記第３層間絶縁膜との間に形成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プリントヘッド。
【請求項６】
前記ヒータは，ＴａＡｌ，ＴａＮまたはＴｉＮ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プリントヘッド。
【請求項７】
前記ヒータ及び第３配線層の上面には，保護層が形成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トヘッド。
【請求項８】
前記保護層は，ＳｉＮ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プリントヘッド。
【請求項９】
前記インクチャンバが位置する前記保護層の上面には，キャビテーション防止層が形成されることを特徴とする，請求項７に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１０】
前記キャビテーション防止層は，Ｔａからな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トヘッド。
【請求項１１】
前記キャビテーション防止層は，Ｔｉ及びＴｉＮからな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トヘッド。
【請求項１２】
（ア）基板の表面に複数のＭＯＳＦＥＴを形成する段階と，
（イ）前記ＭＯＳＦＥＴに信号を印加するための第１，第２及び第３配線層と，前記ＭＯＳＦＥＴによって駆動されるヒータを形成する段階と，
（ウ）前記ヒータの上部に，吐出されるインクが満たされるインクチャンバを限定するチャンバ層を形成する段階と，
（エ）前記チャンバ層の上部に，インクが吐出されるノズルを有するノズル層を形成する段階と，
を含むことを特徴とする，インクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記（イ）段階は，前記第１，第２及び第３配線層を前記ＭＯＳＦＥＴ上に順次に形成し，前記ヒータは，前記第３配線層の下面に形成する段階であることを特徴とする，請求項１２に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記（イ）段階は，
前記ＭＯＳＦＥＴ上に第１層間絶縁膜を形成し，その上に第１配線層を形成する段階と，
前記第１配線層上に第２層間絶縁膜を形成し，その上に第２配線層を形成する段階と，
前記第２配線層上に第３層間絶縁膜を形成し，その上にヒータを形成する段階と，
前記ヒータ上に第３配線層を形成する段階と，
を含むことを特徴とする，請求項１２に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記第１，第２及び第３層間絶縁膜は，ＳｉＯ２またはＢＰＳＧからなることを特徴とする，請求項１４に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記第１配線層を形成する段階は，
前記第１層間絶縁膜に，前記ＭＯＳＦＥＴのソース及びドレインを露出させるコンタクトホールを形成する段階と，
前記コンタクトホールを満たすように，前記第１層間絶縁膜の上面に金属物質を蒸着し，それをパターニングする段階と，
を含むことを特徴とする，請求項１４に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記第２配線層を形成する段階は，
前記第２層間絶縁膜に，前記第１配線層の一部を露出させる第１ビアホールを形成する段階と，
前記第１ビアホールを満たすように，前記第２層間絶縁膜の上面に金属物質を蒸着し，それをパターニングする段階と，
を含むことを特徴とする，請求項１４に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記ヒータを形成する段階は，
前記第３層間絶縁膜に，前記第２配線層の一部を露出させる第２ビアホールを形成する段階と，
前記第３層間絶縁膜と露出された第２配線層の表面とに抵抗発熱物質を蒸着し，それをパターニングする段階と，
を含むことを特徴とする，請求項１４に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記抵抗発熱物質は，ＴａＡｌ，ＴａＮまたはＴｉＮであることを特徴とする，請求項１８に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項２０】
前記第３配線層を形成する段階は，ヒータの上面に金属物質を蒸着し，それをパターニングする段階を含むことを特徴とする，請求項１４に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項２１】
前記第３配線層及びヒータの上面に保護層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする，請求項１２に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項２２】
前記保護層は，ＳｉＮからなることを特徴とする，請求項２１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項２３】
前記インクチャンバが位置する前記保護層の上面には，キャビテーション防止層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする，請求項２１に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項２４】
前記キャビテーション防止層は，Ｔａからなることを特徴とする，請求項２３に記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【請求項２５】
前記キャビテーション防止層は，Ｔｉ及びＴｉＮからなることを特徴とする，請求項２３に記載のインクジェットプリン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，インクジェットプリントヘッド及びその製造方法に係り，詳細にはプリントヘッドチップの大きさを最小化でき，回路信号の伝送速度を増加させ得るインクジェットプリントヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリントヘッドは，印刷用インクの微小な液滴を記録用紙上の所望の位置に吐出させて，所定色の画像で印刷する装置である。そのようなインクジェットプリントヘッドは，インク液滴の吐出メカニズムによって二つの方式に大別されうる。その一つは，熱源を利用してインクにバブルを発生させて，そのバブルの膨張力によりインク液滴を吐出させる熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドであり，もう一つは，圧電体を用いてその圧電体の変形により，インクに加えられる圧力によってインク液滴を吐出させる圧電駆動方式のインクジェットプリントヘッドである。
【０００３】
前記熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドでのインク液滴吐出メカニズムをさらに詳細に説明すれば，次の通りである。抵抗発熱体からなるヒータにパルス状の電流が流れれば，ヒータで熱が発生しつつ，ヒータに隣接したインクはほぼ３００℃に瞬間加熱される。それにより，インクが沸騰しつつバブルが生成され，生成されたバブルは膨脹してインクチャンバ内に満たされたインクを加圧する。それにより，ノズルの付近にあったインクが，ノズルを介して液滴状にインクチャンバの外へ吐出される。
【０００４】
一方，そのような熱駆動方式は，バブルの成長方向とインク液滴の吐出方向とによって，さらにトップシューティング方式，サイドシューティング方式及びバックシューティング方式に分類される。トップシューティング方式は，バブルの成長方向とインク液滴の吐出方向とが同じ方式であり，サイドシューティング方式は，バブルの成長方向とインク液滴の吐出方向とが直角をなす方式であり，バックシューティング方式は，バブルの成長方向とインク液滴の吐出方向とが互いに逆であるインク吐出方式を言う。
【０００５】
そのような熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドは，一般的に次のような要件を満足せねばならない。第一に，なるべくその製造が簡単で且つ製造コストが安く，量産が可能でなければならない。第二に，高画質の画像を得るためには，隣接したノズル間の干渉は抑制しつつも，隣接したノズル間の間隔はなるべく狭くなければならない。すなわち，ＤＰＩ（Ｄｏｔｓ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ：１インチ当たりのドット数）を高めるためには，複数のノズルを高密度で配置せねばならない。第三に，高速印刷のためには，インクチャンバからインクが吐出された後，インクチャンバにインクが補充される周期がなるべく短くなければならない。すなわち，加熱されたインクとヒータの冷却とが速く行われて駆動周波数を増加させねばならない。
【０００６】
現在，インクジェットプリンタ市場では，鮮明な画像と高速出力のための製品が開発されつつあるが，そのためにノズルの大きさは減少し，ノズルの数は急激に増加して，数百個以上のノズルを有するインクジェットプリントヘッドが開発されつつある。
【０００７】
図１には，従来熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドの平面図が概略的に示されている。そして，図２には，一般的な熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドの駆動回路が示されている。
【０００８】
図１及び図２を参照すれば，熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドは大きく，インクを加熱してバブルを発生させるための複数のヒータ６０と，前記ヒータ６０を駆動させるためのヒータ駆動回路４１と，前記ヒータ６０をアドレッシング（ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ）するためのデジタルロジック回路３１と，連結用パッド１５とより構成される。ここで，前記ヒータ駆動回路４１は，ヒータ６０のそれぞれに対応して形成された複数のパワーＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）４０及び前記パワーＦＥＴ４０に電気的に連結される配線層からなる。そして，前記デジタルロジック回路３１は，複数のＣ−ＭＯＳＦＥＴと，それに電気的に連結される配線層とからなる。
【０００９】
前記ヒータ６０は，プリントヘッドの中心部に２列で配置されており，そのようなヒータ６０の周辺にヒータ駆動回路４１が配置され，そのヒータ駆動回路４１の外側には，パワーＦＥＴ４０のゲートに信号を供給するアドレスライン３５が配置される。そして，前記デジタルロジック回路３１は，連結用のパッド１５の周辺に配置される。
【００１０】
そのような従来の熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドの垂直構造が，図３に概略的に示されている。
【００１１】
図３を参照すれば，基板１０上には，インクを加熱するためのヒータ６０をアドレッシングし，前記ヒータ６０に電流を印加するためのＭＯＳＦＥＴ３０，４０が形成される。前記ＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０は，デジタルロジック回路３１（図１）を形成するためのＣ−ＭＯＳＦＥＴ３０と，ヒータ駆動回路４１（図１）を形成するためのパワーＦＥＴ４０とからなる。ここで，前記Ｃ−ＭＯＳＦＥＴ３０は，Ｐ−ＭＯＳＦＥＴ３０ａとＮ−ＭＯＳＦＥＴ３０ｂとより構成され，前記パワーＦＥＴ４０は，Ｎ−ＭＯＳＦＥＴより構成される。図面で，参照符号２０，２１，２３は，それぞれフィールド酸化膜，ゲート酸化膜及びゲートを示す。
【００１２】
そして，そのようなＭＯＳＦＥＴ３０，４０の上部に，電気伝導性の良好な金属からなる第１及び第２配線層５１，５３が順次に積層されることで，デジタルロジック回路３１（図１）及びヒータ駆動回路４１（図１）を形成する。ここで，前記第１配線層５１は，コンタクトホール２７を介してＦＥＴのソースとドレイン領域とに連結され，前記第２配線層５３は，ビアホール（図示せず）を介して前記第１配線層５１と電気的に連結される。図面で，参照符号２２，２４は，それぞれ第１，第２層間絶縁膜を示す。
【００１３】
一方，パワーＦＥＴ４０の上部に位置する第２配線層５３と，第２層間絶縁膜２４との間には，インクを加熱するためのヒータ６０が形成され，前記ヒータ６０及び第２配線層５３上には，保護層２８が形成される。前記保護層２８は，ヒータ６０とインクとの間を絶縁させ，インクによってヒータ６０が腐食されることを防止するためのものである。そのような保護層２８上には，吐出されるインクが満たされるインクチャンバ７５を限定するチャンバ層７０と，インクが吐出されるノズル８５が形成されたノズル層８０とが順次に形成される。
【００１４】
以上のように，従来の熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドでは，ＭＯＳＦＥＴ３０，４０の上部に二つの配線層５１，５３を順次に積層することで，デジタルロジック回路３１及びヒータ駆動回路４１が形成されて，デジタルロジック回路３１の出力ラインのアドレスライン３５は，前記ヒータ駆動回路４１の外側に位置するように形成される。それにより，プリントヘッドチップの大きさが大きくなり製造コストが上がり，追加的な配線を形成し難くなる。また，配線が延びるにつれて，回路信号の伝送速度が遅延される問題点も発生する。
【００１５】
【特許文献１】米国特許２００２−１２６１８２号公報
【特許文献２】米国特許第５５１７２２４号明細書
【特許文献３】特開２００２−３０７６８３号公報
【特許文献４】特開２０００−１０８３５５号公報
【特許文献５】特開２００１−２１２９９５号公報
【特許文献６】米国特許第６３１５３９６号明細書
【特許文献７】韓国特許２００１−１１１３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は，前記のような問題点を鑑みてなされたものであって，三つの金属配線層を利用することで，プリントヘッドチップの大きさを最小化でき，回路信号の伝送速度を増大させ得るインクジェットプリントヘッド，及びその製造方法を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記した目的を達成するために，本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドは，基板と，インクを加熱してバブルを発生させるためのものであって，前記基板の上部に形成される複数のヒータと，前記基板上に形成されて前記ヒータをアドレッシングし，前記ヒータに電流を印加するための複数のＭＯＳＦＥＴと，前記ＭＯＳＦＥＴに信号を印加するためのものであって，前記ＭＯＳＦＥＴ上に順次に形成され，互いに電気的に連結される第１，第２及び第３配線層と，前記ヒータの上部に設けられるものであって，吐出されるインクが満たされるインクチャンバを限定するチャンバ層と，前記チャンバ層の上部に設けられるものであって，インクが吐出されるノズルを有するノズル層と，を備える。
【００１８】
前記ヒータは，最上部の配線層である第３配線層の下面に形成することができる。
【００１９】
順次に形成された前記ＭＯＳＦＥＴ，第１，第２及び第３配線層間には，それぞれ第１，第２及び第３層間絶縁膜が形成することができる。ここで，前記第１，第２及び第３層間絶縁膜は，ＳｉＯ２またはＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）からなり得る。その時，前記ヒータは，前記第３配線層と前記第３層間絶縁膜との間に形成することができる。
【００２０】
前記ヒータは，ＴａＡｌ，ＴａＮまたはＴｉＮからなり得る。
【００２１】
前記ヒータ及び第３配線層の上面には，保護層が形成されるようにしてもよく，前記保護層はＳｉＮからなり得る。
【００２２】
前記インクチャンバが位置する前記保護層の上面には，キャビテーション防止層が形成されるようにしてもよく，前記キャビテーション防止層はＴａからなるか，またはＴｉ及びＴｉＮからなり得る。
【００２３】
一方，本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法は，（ア）基板の表面に複数のＭＯＳＦＥＴを形成する段階と，（イ）前記ＭＯＳＦＥＴに，信号を印加するための第１，第２及び第３配線層と，前記ＭＯＳＦＥＴによって駆動されるヒータとを形成する段階と，（ウ）前記ヒータの上部に，吐出されるインクが満たされるインクチャンバを限定するチャンバ層を形成する段階と，（エ）前記チャンバ層の上部に，インクが吐出されるノズルを有するノズル層を形成する段階と，を含む。
【００２４】
前記（イ）段階は，前記第１，第２及び第３配線層を前記ＭＯＳＦＥＴ上に順次に形成し，前記ヒータは，前記第３配線層の下面に形成する段階としてもよい。
【００２５】
前記（イ）段階は，前記ＭＯＳＦＥＴ上に第１層間絶縁膜を形成し，その上に第１配線層を形成する段階と，前記第１配線層上に第２層間絶縁膜を形成し，その上に第２配線層を形成する段階と，前記第２配線層上に第３層間絶縁膜を形成し，その上にヒータを形成する段階と，前記ヒータ上に第３配線層を形成する段階と，を含むようにしてもよい。
【００２６】
ここで，前記第１，第２及び第３層間絶縁膜は，ＳｉＯ２またはＢＰＳＧからなり得る。
【００２７】
前記第１配線層を形成する段階は，前記第１層間絶縁膜に，前記ＭＯＳＦＥＴのソース及びドレインをオープンさせるコンタクトホールを形成する段階と，前記コンタクトホールを満たすように前記第１層間絶縁膜の上面に金属物質を蒸着し，それをパターニングする段階と，を含むようにしてもよい。
【００２８】
前記第２配線層を形成する段階は，前記第２層間絶縁膜に，前記第１配線層の一部を露出させる第１ビアホールを形成する段階と，前記第１ビアホールを満たすように前記第２層間絶縁膜の上面に金属物質を蒸着し，それをパターニングする段階と，を含むようにしてもよい。
【００２９】
前記ヒータを形成する段階は，前記第３層間絶縁膜に，前記第２配線層の一部を露出させる第２ビアホールを形成する段階と，前記第３層間絶縁膜と露出された第２配線層の表面に抵抗発熱物質を蒸着し，それをパターニングする段階と，を含むようにしてもよい。
【００３０】
ここで，前記抵抗発熱物質は，ＴａＡｌ，ＴａＮまたはＴｉＮとしてもよい。
【００３１】
前記第３配線層を形成する段階は，上面に，ヒータの上面に金属物質を蒸着し，それをパターニングする段階を含むようにしてもよい。
【００３２】
前記第３配線層及びヒータの上面に，保護層を形成する段階をさらに含むようにしてもよく，前記保護層はＳｉＮからなりうる。
【００３３】
前記インクチャンバが位置する前記保護層の上面には，キャビテーション防止層を形成する段階がさらに含まれることが好ましく，前記キャビテーション防止層は，Ｔａからなるか，またはＴｉ及びＴｉＮからなりうる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係るインクジェットプリントヘッド及びその製造方法によれば，三つの金属配線層を利用してデジタルロジック回路及びヒータ駆動回路を形成することで，プリントヘッドチップの大きさを最小化できる。そして，配線の長さが減少するにつれて，回路信号の伝送速度が増大する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下，添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。しかし，下記に例示される実施形態は，本発明の範囲を限定するものではなく，本発明を当業者に説明するために提供されるものである。図面で，同じ参照符号は同じ構成要素を示し，図面上で，各構成要素の大きさまたは厚さは，説明の明確性のために便宜上，誇張されていることもある。また，一層が基板または他の層上に存在すると説明される時，その層は，基板または他の層に直接接しつつ，上に存在することもあり，その間に他の１または２以上の層が存在することもある。
【００３６】
図４は，本発明の好ましい実施形態に係るインクジェットプリントヘッドを概略的に示した平面図である。
【００３７】
図４を参照すれば，インクジェットプリントヘッドの中心部には，インクを加熱してバブルを発生させるためのヒータ１６０が２列で配置され，前記ヒータ１６０の周辺に前記ヒータ１６０を駆動するためのヒータ駆動回路１４１が配置される。前記ヒータ駆動回路１４１は，ヒータ１６０のそれぞれに対応して形成される複数のパワーＦＥＴ１４０，及び前記パワーＦＥＴ１４０に電気的に連結される配線層からなる。
【００３８】
一方，前記パワーＦＥＴ１４０のゲートに信号を供給するアドレスライン１３５は，前記パワーＦＥＴ１４０の上層に配置される。そのような構造は，後述するように，三つの金属配線層を利用することで具現されうる。そして，前記ヒータ１６０をアドレッシングするためのデジタルロジック回路１３１は，連結用パッド１１５の周辺に配置される。前記デジタルロジック回路１３１は，複数のＣ−ＭＯＳＦＥＴと，そのＣ−ＭＯＳＦＥＴに電気的に連結される配線層とからなる。
【００３９】
そのような本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの垂直構造が図５に示されている。
【００４０】
図５を参照すれば，本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドは，基板１１０と，インクを加熱してバブルを発生させるヒータ１６０と，前記ヒータ１６０をアドレッシングし，前記ヒータ１６０に電流を印加するためのＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０と，前記ＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０に信号を印加するための第１，第２及び第３配線層１５１，１５３，１５５と，前記ヒータ１６０の上部に設けられて吐出されるインクが満たされるインクチャンバ１７５を限定するチャンバ層１７０と，前記チャンバ層１７０の上部に設けられてインクが吐出されるノズル１８５を有するノズル層１８０と，を備える。
【００４１】
基板１１０上には，インクを加熱するためのヒータ１６０をアドレッシングし，前記ヒータ１６０に電流を印加するための複数のＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０が形成される。前記ＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０は，デジタルロジック回路１３１（図４）を形成するためのＣ−ＭＯＳＦＥＴ１３０と，ヒータ駆動回路１４１（図４）を形成するためのパワーＦＥＴ１４０とからなる。ここで，前記Ｃ−ＭＯＳＦＥＴ１３０は，Ｐ−ＭＯＳＦＥＴ１３０ａとＮ−ＭＯＳＦＥＴ１３０ｂとより構成され，前記パワーＦＥＴ１４０は，Ｎ−ＭＯＳＦＥＴより構成される。図面で，参照符号１２０，１２１，１２３は，それぞれフィールド酸化膜，ゲート酸化膜及びゲートを示す。
【００４２】
前記した複数のＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０の上部には，電気伝導性の良好な金属物質からなる第１，第２及び第３配線層１５１，１５３，１５５が順次に積層されて，デジタルロジック回路１３１及びヒータ駆動回路１４１を形成する。ここで，前記第１，第２及び第３配線層１５１，１５３，１５５は，前記ＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０に信号を印加するために互いに電気的に連結される。そのように，ＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０の上部に第１，第２及び第３配線層１５１，１５３，１５５を形成することで，従来よりデジタルロジック回路１３１を高集積化でき，パワーＦＥＴ１４０の上部に形成された第３配線層１５５をパワーＦＥＴ１４０のゲート１２３に信号を供給するアドレスライン１３５（図４）として使用すれば，プリントヘッドチップの大きさを最小化できる。
【００４３】
前記ＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０，第１，第２及び第３配線層１５１，１５３，１５５間には，それぞれ第１，第２及び第３層間絶縁膜１２２，１２４，１２６が形成される。ここで，前記層間絶縁膜１２２，１２４，１２６は，ＳｉＯ２またはＢＰＳＧからなりうる。ここで，前記第１層間絶縁膜１２２には，前記第１配線層１５１がＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０のソース及びドレインと連結されるようにコンタクトホール１２７が形成されている。そして，前記第２層間絶縁膜１２４には，前記第２配線層１５３が第１配線層１５１と電気的に連結されるように第１ビアホール（図示せず）が形成されており，前記第３層間絶縁膜１２６には，前記第３配線層１５５が第２配線層１５３と電気的に連結されるように第２ビアホール１３７が形成されている。
【００４４】
一方，インクを加熱してバブルを発生させるためのヒータ１６０は，パワーＦＥＴ１４０の上部の第３配線層１５５と第３層間絶縁膜１２６との間に形成される。ここで，前記ヒータは，ＴａＡｌ，ＴａＮまたはＴｉＮからなることが好ましい。
【００４５】
そして，前記ヒータ１６０及び第３配線層１５５の上面には，保護層１２８が形成される。前記保護層１２８は，ヒータ１６０とインクとの間を絶縁させ，インクによってヒータ１６０の腐食を防止するためのものであって，ＳｉＮからなりうる。
【００４６】
前記インクチャンバ１７５が位置する前記保護層１２８の上面には，キャビテーション防止層１２９が形成される。前記キャビテーション防止層１２９は，バブルの消滅時に発生する衝撃からヒータ１６０を保護するためのものであって，耐摩耗性及び耐化学性が優秀な材質からなることが好ましい。前記キャビテーション防止層１２９はＴａからなるか，またはＴｉ及びＴｉＮからなりうる。
【００４７】
以下では，本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法を図６Ａ〜図６Ｊを参照して説明する。
【００４８】
まず，図６Ａに示されたように，基板１１０上にヒータ１６０（図５）をアドレッシングし，前記ヒータ１６０に電流を印加するための複数のＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０を形成する。具体的に，基板１１０上にゲート酸化膜１２１とフィールド酸化膜１２０とを形成した後，基板１１０のアクティブ領域にチャンネルを形成する。次いで，前記ゲート酸化膜１２１上にゲート１２３を形成し，前記ゲート１２３の両側のアクティブ領域にソース及びドレインを形成してＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０を完成する。ここで，前記ＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０は，ヒータ１６０をアドレッシングするためのＣ−ＭＯＳＦＥＴ１３０と，ヒータ１６０を駆動するためのパワーＦＥＴ１４０とからなる。前記Ｃ−ＭＯＳＦＥＴ１３０は，Ｐ−ＭＯＳＦＥＴ１３０ａとＮ−ＭＯＳＦＥＴ１３０ｂとより構成され，前記パワーＦＥＴ１４０は，Ｎ−ＭＯＳＦＥＴより構成される。
【００４９】
次いで，図６Ｂに示されたように，前記ＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０上に第１層間絶縁膜１２２，第１配線層１５１及び第２層間絶縁膜１２４を順次に形成する。具体的に，前記ＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０上に第１層間絶縁膜１２２を形成した後，その第１層間絶縁膜１２２にフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じて，ＭＯＳＦＥＴ１３０，１４０のソース及びドレインをオープンさせるコンタクトホール１２７を形成する。次いで，前記コンタクトホール１２７を満たすように，前記第１層間絶縁膜１２２上に導電性の良好な金属物質を蒸着し，それをパターニングして第１配線層１５１を形成する。次いで，前記第１配線層１５１上に第２層間絶縁膜１２４を形成する。ここで，前記第１及び第２層間絶縁膜１２０，１２２は，ＳｉＯ２またはＢＰＳＧからなりうる。
【００５０】
次いで，図６Ｃに示されたように，前記第２層間絶縁膜１２２上に第２配線層１５３を形成する。具体的に，前記第２層間絶縁膜１２２にフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じて，前記第１配線層１５１の一部を露出させる第１ビアホール（図示せず）を形成する。次いで，前記第１ビアホールを満たすように，前記第２層間絶縁膜１２４上に導電性の良好な金属物質を蒸着し，それをパターニングして第２配線層１５３を形成する。
【００５１】
次いで，図６Ｄに示されたように，前記第２配線層１５３上に第３層間絶縁膜１２６を形成し，その第３層間絶縁膜１２６にフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を通じて，前記第２配線層１５３の一部を露出させる第２ビアホール１３７を形成する。ここで，前記第３層間絶縁膜１２６は，ＳｉＯ２またはＢＰＳＧからなりうる。
【００５２】
次いで，図６Ｅに示されたように，前記第３層間絶縁膜１２６の表面と第２ビアホール１３７とを通じて，露出された第２配線層１５３の表面に抵抗発熱物質を蒸着し，それをパターニングすることでヒータ１６０を形成する。ここで，前記抵抗発熱物質は，ＴａＡｌ，ＴａＮまたはＴｉＮであることが好ましい。
【００５３】
次いで，図６Ｆに示されたように，第３層間絶縁膜１２６及びヒータ１６０上に第３配線層１５５を形成する。前記第３配線層１５５は，第２ビアホール１３７を満たすように，第３層間絶縁膜１２６及びヒータ１６０の上面に導電性の良好な金属物質を蒸着し，それをパターニングすることで形成される。それにより，デジタルロジック回路１３１（図４），ヒータ駆動回路１４１（図４）及びヒータ１６０が完成される。
【００５４】
次いで，図６Ｇに示されたように，前記第３配線層１５５及びヒータ１６０上に保護層１２８を形成する。前記保護層１２８は，前記第３配線層１５５及びヒータ１６０上にＳｉＮを蒸着することで形成できる。そのような保護層１２８は，ヒータ１６０とインクとの間を絶縁させ，インクによってヒータ１６０が腐食されることを防止するためのものである。
【００５５】
次いで，図６Ｈに示されたように，インクチャンバ１７５（図６Ｉ）が位置する保護層１２８上にキャビテーション防止層１２９を形成する。前記キャビテーション防止層１２９は，前記保護層１２８上にＴａを蒸着するか，またはＴｉ及びＴｉＮを連続蒸着した後，それをパターニングすることで形成できる。そのようなキャビテーション防止層１２９は，バブルの消滅時に発生する衝撃からヒータ１６０を保護するためのものである。
【００５６】
次いで，図６Ｉに示されたように，キャビテーション防止層１２９が形成された保護層１２８上に吐出されるインクが満たされるインクチャンバ１７５を限定するチャンバ層１７０を形成し，最後に図６Ｊに示されたように，前記チャンバ層１７０上にインクが吐出されるノズル１８５を有するノズル層１８０を形成する。
【００５７】
以上で本発明に係る好ましい実施形態が説明されたが，これは例示的なものに過ぎず，当業者ならばこれから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であると理解できる。したがって，本発明の真の技術的保護範囲は，特許請求の範囲によって決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は，印刷用インクの微小な液滴を記録用紙上の所望の位置に吐出させて，所定色の画像で印刷するインクジェットプリントヘッドに関する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドの概略的な平面図である。
【図２】熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドの駆動回路を示した説明図である。
【図３】図１に示されたインクジェットプリントヘッドの垂直構造を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの概略的な平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの垂直構造を示す断面図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法を段階的に説明するための説明図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法を段階的に説明するための説明図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法を段階的に説明するための説明図である。
【図６Ｄ】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法を段階的に説明するための説明図である。
【図６Ｅ】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法を段階的に説明するための説明図である。
【図６Ｆ】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法を段階的に説明するための説明図である。
【図６Ｇ】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法を段階的に説明するための説明図である。
【図６Ｈ】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法を段階的に説明するための説明図である。
【図６Ｉ】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法を段階的に説明するための説明図である。
【図６Ｊ】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリントヘッドの製造方法を段階的に説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１１０  基板
１２０  フィールド酸化膜
１２１  ゲート酸化膜
１２２  第１層間絶縁膜
１２３  ゲート
１２４  第２層間絶縁膜
１２６  第３層間絶縁膜
１２８  保護層
１２９  キャビテーション防止層
１３０，１４０  ＭＯＳＦＥＴ
１３０ａ  Ｐ−ＭＯＳＦＥＴ
１３０ｂ  Ｎ−ＭＯＳＦＥＴ
１３１  デジタルロジック回路
１３７  第２ビアホール
１４０  パワーＦＥＴ
１４１  ヒータ駆動回路
１５１  第１配線層
１５３  第２配線層
１５５  第３配線層
１６０  ヒータ
１７０  チャンバ層
１７５  インクチャンバ
１８０  ノズル層
１８５  ノズル
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図６Ｈ】
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【図６Ｉ】
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【図６Ｊ】
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