(57)【要約】【課題】  発熱抵抗体の保護膜表面の劣化を抑えて、動作信頼性を向上し、寿命を延ばす。【解決手段】  支持基板１と、インクを加熱するための発熱抵抗体と、この発熱抵抗体に電気的に接続された個別電極配線８と、発熱抵抗体の発熱領域７ａと支持基板１との間に電気的に絶縁するために設けられる第１および第２の層間絶縁膜４，６と、発熱抵抗体および個別電極配線８を覆うように設けられ発熱抵抗体および個別電極配線８を保護する保護膜９とを備え、第２の層間絶縁膜６が、支持基板１よりも熱伝導率が小さい蓄熱層をなしている。そして、第２の層間絶縁膜６の内部には、第２の層間絶縁膜６よりも熱伝導率が大きい伝熱層１５が設けられている。また、この伝熱層１５は、発熱領域７ａに対向した伝熱領域１５ａが発熱領域７ａよりも大きく形成される。【選択図】  図１
2005280179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、インクを加熱するための発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に電気的に接続された配線と、前記発熱抵抗体の発熱領域と前記支持基板との間に電気的に絶縁するために設けられる絶縁層と、前記発熱抵抗体および前記配線を覆うように設けられ前記発熱抵抗体および前記配線を保護する保護膜とを備え、前記絶縁層が前記支持基板よりも熱伝導率の小さい蓄熱層をなしているインクジェットヘッド用基板であって、
前記蓄熱層の内部には、前記蓄熱層よりも熱伝導率が大きい伝熱層が設けられ、前記発熱領域に対向した前記伝熱層の伝熱領域が前記発熱領域よりも大きく形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド用基板。
【請求項２】
前記伝熱層の前記伝熱領域は、前記発熱抵抗体の前記発熱領域の全周にわたって一定距離だけ大きく形成されている請求項１に記載のインクジェットヘッド用基板。
【請求項３】
前記発熱抵抗体の前記発熱領域は、複数の発熱抵抗体からなる請求項１に記載のインクジェットヘッド用基板。
【請求項４】
前記伝熱層は、前記蓄熱層内で複数の前記伝熱領域に分割されて形成されている請求項１に記載のインクジェットヘッド用基板。
【請求項５】
前記伝熱層は、前記発熱領域に対応して前記複数の蓄熱層にそれぞれ形成されている請求項１に記載のインクジェットヘッド用基板。
【請求項６】
前記伝熱層は、前記発熱抵抗体の前記発熱領域に隣接して形成されている請求項１に記載のインクジェットヘッド用基板。
【請求項７】
前記発熱抵抗体は、平坦化処理された前記配線上に形成されている請求項１に記載のインクジェットヘッド用基板。
【請求項８】
前記支持基板は、Ｓｉからなる請求項１ないし７のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用基板。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用基板を用いてインクを吐出するインクジェットヘッド。
【請求項１０】
前記発熱抵抗体の前記発熱領域の主面に対して垂直方向にインクを吐出するための吐出口が設けられている請求項９に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】
支持基板と、インクを加熱するための発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に電気的に接続された配線と、前記発熱抵抗体の発熱領域と前記支持基板との間に電気的に絶縁するために設けられる絶縁層と、前記発熱抵抗体および前記配線を覆うように設けられ前記発熱抵抗体および前記配線を保護する保護膜とを備え、前記絶縁層が前記支持基板よりも熱伝導率の小さい蓄熱層をなし、前記蓄熱層の内部に、前記蓄熱層よりも熱伝導率が大きい伝熱層が設けられ、前記発熱領域に対向した前記伝熱層の伝熱領域が前記発熱領域よりも大きく形成されているインクジェットヘッド用基板の製造方法であって、
前記伝熱層を形成する工程と、
前記伝熱層の前記伝熱領域内に対応する位置に前記発熱抵抗体の前記発熱領域を形成する工程と
を有することを特徴とするインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項１２】
前記配線をなす配線層を平坦化する加工を行う工程を有する請求項１１に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば記録紙等にインクを吐出して記録を行うためのインクジェットヘッド用基板およびインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドのインクを吐出するエネルギーを発生する発熱抵抗体が形成されているインクジェットヘッド基板は、発熱抵抗体で発生した余剰の熱をすばやく拡散するために、熱伝導性が高い方が望ましい。しかし、発熱抵抗体の加熱開始からインクが沸騰するまでの間は、熱を効率的にインクに加えるために、発熱抵抗体と基板の間にはある程度熱伝導性が低い層（蓄熱層）が存在することが好ましく、このような蓄熱層として、通常は駆動回路形成時の絶縁膜が使われている。しかしながら、基板上に集積回路を有する多層配線基板の場合には、層間絶縁膜が複数になり、蓄熱層が厚くなってしまう。これに対して個々の膜を薄く形成したり、発熱領域のみ除去したりすることは、絶縁性の低下や発熱領域の平面性の低下を招くといった懸念がある。
【０００３】
従来の層間絶縁膜の構成としては、発熱抵抗体の下層にある蓄熱部のうちで、熱作用部の下部に、熱伝導率が低い層が最小限に設けられ、熱作用部の周囲に、熱伝導性が高い蓄熱層が設けられる構成が開示されている（特許文献１参照。）。
【０００４】
また、従来の他の構成としては、電気熱変換体の下部の一部に熱伝導率が大きい層を設けることにより、電気熱変換体の一部のピーク温度を他の部分に対して下げる構成が開示されている（特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平０３−７３３５１号公報
【特許文献２】特開平０２−１１１５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インクジェットヘッドでは、上述したように保護膜および層間絶縁膜の構成が、インクジェットヘッドの寿命および性能を決定づける重要な要素になっている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、より一層の保護膜の絶縁性、保護膜の平面性を得るが困難であった。また、熱伝導率が大きい層が発熱抵抗体の周囲に設けられているため、発熱抵抗体の中央部の表面温度を下げることが十分にできなかった。
【０００７】
また、特許文献２に開示された技術では、電気熱変換体の一部とその周囲との温度差が小さく、より一層の放熱効果が得られないことと、下部層の存在により電気熱変換体の表面に段差が生じるので、確実なる保護膜の被覆が得られ難いことがあった。
【０００８】
また、発熱抵抗体の蓄熱を低減する手段としては、蓄熱層を単純に薄く形成する方法が考えられる。しかし、この場合、発泡時における発熱抵抗体からの熱を効率的にインクに伝えることができなくなるので、発泡に必要な投入エネルギーが増大してしまうという課題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、発熱抵抗体の蓄熱を低減し、発熱領域にインクが流入するときの保護膜の表面温度を下げることを可能とし、発熱抵抗体の保護膜表面の劣化を抑えることで、動作信頼性を向上し寿命を延ばすことができるインクジェットヘッド用基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、発泡のための消費電力を抑え、かつ吐出性能の安定化を図ることができるインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するため、本発明に係るインクジェットヘッド用基板は、支持基板と、インクを加熱するための発熱抵抗体と、この発熱抵抗体に電気的に接続された配線と、発熱抵抗体の発熱領域と支持基板との間に電気的に絶縁するために設けられる絶縁層と、発熱抵抗体および配線を覆うように設けられ発熱抵抗体および配線を保護する保護膜とを備え、絶縁層が支持基板よりも熱伝導率が小さい蓄熱層をなしている。そして、蓄熱層の内部には、この蓄熱層よりも熱伝導率が大きい伝熱層が設けられている。また、この伝熱層は、発熱領域に対向した伝熱領域が発熱領域よりも大きく形成される。
【００１２】
以上のように構成された本発明に係るインクジェットヘッド用基板によれば、発熱抵抗体の発熱領域の熱が、蓄熱層の内部の伝熱層によって放熱されるため、発熱抵抗体の保護膜表面の放熱が速くなる。このため、このインクジェットヘッド用基板によれば、発熱抵抗体の蓄熱が減らされ、発熱抵抗体の発熱領域にインクが流入するときにおける発熱抵抗体の保護膜の表面温度を下げることが可能になる。したがって、保護膜は、熱ストレスによる保護膜表面の劣化が抑えられるので、信頼性が向上され、発熱抵抗体の耐久性、すなわちインクジェットヘッドの寿命を延ばすことが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係るインクジェットヘッドは、上述した本発明のインクジェットヘッド用基板を用いてインクを吐出する。
【発明の効果】
【００１４】
上述したように本発明によれば、発熱抵抗体の保護膜表面の劣化が抑えられ、動作信頼性を向上し、寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
本実施形態のインクジェットヘッド用基板は、を作製する際は、Ｓｉ基板あるいは既に駆動用のＩＣが作り込まれたＳｉ基板が支持基板として用いられている。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１に示すように、本実施形態のインクジェットヘッド用基板は、支持基板１上に熱酸化等で蓄熱層２が形成されている。この蓄熱層２上には、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法等によって層間絶縁層４が形成され、この層間絶縁層４上に、例えばＡｌ，Ｃｕ，Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｃｕ等からなる下部配線層をスパッタリング法によって形成されている。この下部配線層には、フォトリソグラフィー法によって所望の配線パタ−ンが形成され、反応性イオンエッチング法等でエッチングを行うことで、下部配線５が形成されている。
【００１８】
この下部配線５上には、例えばスパッタリング法やプラズマＣＶＤ法によって、ＳｉＯ2等からなる第２の層間絶縁膜６が形成されている。この第２の層間絶縁膜６には、フォトリソグラフィー法等によって、スルーホール用パターンが形成され、ドライエッチング法等でエッチングを行うことで、スルーホール部１１およびワイヤーボンディング用パッド穴部（不図示）が形成されている。
【００１９】
また、第２の層間絶縁膜６上には、反応性スパッタリング法によって、例えばＴａＮ，ＴａＳｉＮ等からなる発熱抵抗層７と、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ等からなる個別電極配線層８とがそれぞれ形成されている。
【００２０】
個別電極配線層８には、フォトリソグラフィー法によって所望の配線パターンが形成され、反応性イオンエッチング法等で、発熱抵抗層７のＡｌ膜と、個別電極配線層８のＴａＮ膜とを連続的にエッチングが行われる。発熱抵抗層７には、再度フォトリソグラフィー法によって所望のパターンが形成され、ウエットエッチングによって発熱抵抗層７の一部のＡｌ膜が除去されることで、この発熱抵抗層７の一部が露出されて、発熱抵抗体がなす略正方形状の発熱領域７ａが形成されている。
【００２１】
発熱抵抗層７上には、プラズマＣＶＤ法によって、ＳｉＮ膜からなる保護膜９が形成されている。この保護膜９上には、スパッタリング法によって、Ｔａ膜からなる耐キャビテーション膜１０が形成されている。
【００２２】
そして、本実施形態のインクジェットヘッド用基板には、第２の層間絶縁膜６の内部に、発熱領域７ａで発生した熱を放熱するための略正方形状の伝熱層１５が形成されている。この伝熱層１５は、発熱領域７ａにほぼ平行に対向した伝熱領域１５ａが、発熱領域７ａの全周にわたって距離ａだけ大きく形成されている。
【００２３】
以上のように構成されたインクジェットヘッド用基板の製造方法について、各製造工程を説明する。
【００２４】
図１に示すように、支持基板１は、例えばＳｉによって厚さ６２５μｍで形成され、この支持基板１上に、熱酸化膜からなる蓄熱層２が膜厚８０００Åで形成される。この蓄熱層２上に、ＣＶＤ法等によってＳｉＯ2膜等からなる第１の層間絶縁膜４を膜厚７０００Åで形成する。
【００２５】
この第１の層間絶縁膜４上に、スパッタリング法によってＡｌ膜で下部配線層を形成する。次に、フォトリソグラフィー法によって下部配線層を所望の配線パタ−ンに形成し、この下部配線層を反応性イオンエッチング法等でエッチング処理を行うことで、下部配線５を形成する。
【００２６】
このように下部配線５の形成工程で、図１および図２に示すように、発熱抵抗体７の発熱領域７ａに対応する下方に、第２の層間絶縁膜６の内部に、下部配線５として用いられない略正方形状のＡｌ膜のパターンからなる伝熱層１５を形成する。この伝熱層１５の伝熱領域１５ａは、発熱抵抗体７の発熱領域７ａよりも大きく形成する。
【００２７】
次に、この伝熱層１５上に、プラズマＣＶＤ法等によってＳｉＯ2膜等からなる第２の層間絶縁膜６を膜厚１４０００Åで形成する。続いて、フォトリソグラフィー法等によって、第２の層間絶縁膜６にスルーホール用パターンを形成し、ドライエッチング法等によって、第２の層間絶縁膜６のエッチングを行い、スルーホール部１１およびワイヤーボンディング用パッド穴部（不図示）をそれぞれ形成する。
【００２８】
続いて、反応性スパッタリング法によって、ＴａＳｉＮ膜からなる発熱抵抗層７、およびＡｌ膜からなる個別電極配線層８を膜厚５００Åで形成する。次に、フォトリソグラフィー法を用いて配線パターンを形成し、反応性イオンエッチング法等で、Ａｌ，ＴａＮと連続的にエッチングを行う。再びフォトリソグラフィー法によって発熱領域を露出させるために、ウエットエッチングによってＡｌを除去する。この部分が発熱抵抗体となる。
【００２９】
そして、保護膜９として、プラズマＣＶＤ法によってＳｉＮ膜を膜厚３０００Åで形成する。最後に、保護膜９上に、スパッタリング法によって、耐キャビテーション膜１０としてＴａ膜を膜厚２３００Åで形成する。
【００３０】
以上のように構成されたインクジェットヘッド用基板を備えるインクジェットヘッドについて簡単に説明する。
【００３１】
図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、インクジェットヘッドは、上述したインクジェットヘッド用基板２１と、このインクジェットヘッド用基板２１上に設けられたノズル基板２２とを備えている。ノズル基板２２には、発熱抵抗体の発熱領域７ａに対応する位置に、インク２３が供給されて気泡２４が発生される発泡室２５が設けられている。この発泡室２５には、発熱抵抗体の発熱領域７ａに対向する位置に、発熱領域７ａの主面に対する垂直方向に貫通して吐出口２６が設けられている。
【００３２】
また、インクジェットヘッドには、複数の吐出口２６が配列して設けられており、これら各吐出口２６から各発熱抵抗体の発熱領域７ａの主面と垂直方向にインク滴２３ａがそれぞれ吐出される。
【００３３】
上述したインクジェットヘッドについて、耐キャビテーション膜１０上にインクが接触する際の状況を、図３および図４を参照して説明する。
【００３４】
図３（ａ）〜図３（ｃ）に、発熱抵抗体に電圧を印加した後の気泡の成長、収縮過程を示す。さらに、図４には、気泡の成長、収縮過程における経過時間［ｓ］と、耐キャビテーション膜１０上の表面温度［℃］との関係を示す。なお、図４中に示す各時期Ａ，Ｂ，Ｃは、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す状態にそれぞれほぼ対応している。また、図４中において、時期Ｂ以降では、本実施形態の発熱抵抗体を実線Ｌ１で示し、従来の発熱抵抗体を破線Ｌ２で示す。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、発熱抵抗体に電圧を印加し、発熱領域が加熱されるのに伴って気泡が発生し、気泡によってインクが吐出口に向かって移動される。続いて、図３（ｂ）に示すように、更に成長した気泡によってインク滴が吐出口から押し出される。
【００３６】
最後に、図３（ｃ）に示すように、気泡収縮過程で、発泡領域に流入してきたインクが耐キャビテーション膜１０上に接触する。このとき、耐キャビテーション膜１０の表面温度は、図４中の時期Ｃに破線Ｌ２で示すように、従来の発熱抵抗体ではまだ高温状態にある。このような高温下でインクと金属材からなる耐キャビテーション膜１０とが高速で接触することによって、耐キャビテーション膜１０には、物理的ダメージ、さらには熱化学的ダメージが及ぼされ、結果的にインクジェットヘッドの耐久性を低下させてしまう。
【００３７】
一方、本発明に係るインクジェットヘッドは、発熱抵抗体と支持基板１との間に形成されその支持基板１より熱伝導率が小さい蓄熱層である第１の層間絶縁膜６の内部に、伝熱層１２として、第１の層間絶縁膜６をなすＳｉＯ2膜よりも熱伝導率が大きいＡｌ膜が設けられている。
【００３８】
そして、本発明に係るインクジェットヘッドは、この伝熱層１２の伝熱領域１２ａが、発熱抵抗体の発熱領域７ａよりも大きく形成されていることによって、発熱抵抗体の蓄熱を減らして、図４中の時期Ｃに実線で示すように、時期Ｃにおける耐キャビテーション膜１０の表面温度を、破線で示す従来の発熱抵抗体よりも下げることが可能となり、物理的ダメージおよび熱化学的ダメージを軽減することができる。
【００３９】
本実施形態の発熱部を有するインクジェットヘッド用基板を用いて、インクジェットヘッドを製造し、耐久性試験を行った。その結果、耐キャビテーション膜１０上にインクが接触することで断線が生じることなく、伝熱層が設けられていない構成の従来のインクジェットヘッドに比較して耐久性が向上された。
【００４０】
なお、上述した伝熱層１２は、その高い熱伝導性によって、上部の蓄熱層である第２の層間絶縁膜６側から伝えられた熱を平面方向に拡散し、さらに、下部の蓄熱層である第１の層間絶縁膜４へ伝えることによって、いわば放熱面積を広げる役割を果たす効果がある。したがって、正方形状をなす伝熱層１２の伝熱領域１２ａの一辺の幅Ｗは、発熱抵抗体の発熱領域の幅Ｗｈと比べて大きく、伝熱層１２の外周と発熱領域の外周との間の距離をａとすれば、
Ｗ＝Ｗｈ＋２ａ      ・・・（式１）
の関係を満たしている。
【００４１】
ただし、距離ａの値を大きくした場合には、発熱領域７ａの外周縁部の温度が低下し、実質的な発泡に寄与する有効発泡領域が狭くなるという弊害がある。したがって、例えば伝熱層１５を支持基板１全面にわたって形成する構成は好ましくなく、複数の伝熱領域に分割して設けられる構成が望ましい。
【００４２】
そして、距離ａの値は、発熱抵抗体において、有効発泡領域を狭めること無く、かつ発熱領域７ａにインクが流入するリフィール時の保護膜９の表面温度、すなわち耐キャビテーション膜１０の表面温度が十分に下がっているような最適な値に設定されている。具体的には、距離ａは、各蓄熱層の熱的性質、すなわち熱伝導率および層厚、伝熱層の熱伝導率および膜厚、ヘッド駆動時の駆動パルス印加時間を含む加熱条件等の各種パラメータを考慮して最適に設定されている。
【００４３】
なお、図示しないが、発熱抵抗体の発熱領域７ａおよび伝熱層１５の伝熱領域１５ａは、円形状にそれぞれ形成されて、同心円上に配置されてもよいことは勿論である。
【００４４】
上述したように、本実施形態のインクジェットヘッド用基板によれば、伝熱層１５が存在している位置に対応する保護膜９の表面の平面性を維持しつつ、保護膜９の上層である耐キャビテーション膜１０表面の放熱が速やかになり、発熱抵抗体の発熱領域７ａにインクが流入する際の保護膜９の表面温度を下げることが可能になり、熱ストレスに対して影響を受けにくく、例えば１００ｋＨｚ以上の高周波駆動帯域であっても、発熱抵抗体の個別電極配線８等に断線が発生することを抑制することができる。
【００４５】
（第２の実施形態）
図５に示すように、第２の実施形態のインクジェットヘッド用基板は、下部配線５として用いられないＡｌ膜からなる上述の伝熱層１５の代わりに、第１の層間絶縁膜４の内部に、伝熱層１６が設けられている。このインクジェットヘッド用基板は、伝熱層１６が、発熱抵抗体の発熱領域７ａの下方に、第１の層間絶縁膜４をなすＳｉＯ2膜よりも熱伝導率が大きいｐｏｌｙ−Ｓｉ膜を略正方形状の領域だけ残して設けられている構成以外、第１の実施形態のインクジェットヘッド用基板と同様に構成されている。また、伝熱層１６は、上述した伝熱層１５と同様に、伝熱領域が発熱領域７ａよりも大きく形成されている。
【００４６】
そして、この第２の実施形態のインクジェットヘッド用基板を用いて、インクジェットヘッドを作製し、上述の評価を同様に行ったところ、第１の実施形態と同様の効果が得られた。
【００４７】
（第３の実施形態）
図６に示すように、第３の実施形態のインクジェットヘッド用基板は、上述の伝熱層１６に加えて、第２の層間絶縁膜４の内部に、下部配線５として用いられないＡｌ膜からなる略正方形状の伝熱層１７が設けられている。このインクジェットヘッド用基板は、各第１および第２の層間絶縁膜４，６の内部に伝熱層１６，１７がそれぞれ設けられている構成以外、第１の実施形態のインクジェットヘッド用基板と同様に構成されている。また、伝熱層１７は、第１の層間絶縁膜４に形成されたスルーホール部を介して伝熱層１６に連結されており、熱伝導性の向上が図られている。
【００４８】
そして、この第３の実施形態のインクジェットヘッド用基板を用いて、インクジェットヘッドを作製し、上述の評価を同様に行ったところ、第１の実施形態と同様の効果が更に良好に得られた。
【００４９】
（第４の実施形態）
図７に示すように、第４の実施形態のインクジェットヘッド用基板は、１つの発泡室２５内に設けられる発熱領域が、第１および第２の発熱領域２７ａ，２７ｂからなる。このインクジェットヘッド用基板には、発熱抵抗体の各発熱領域２７ａ，２７ｂの下方に、第３の実施形態と同様に、第１および第２の層間絶縁膜４，６の内部に伝熱層１６，１７がそれぞれ設けられている構成以外、第１の実施形態と同様に構成されている。
【００５０】
そして、この第４の実施形態のインクジェットヘッド用基板を用いて、インクジェットヘッドを作製し、上述の評価を同様に行ったところ、第１の実施形態と同様の効果が得られた。
【００５１】
（第５の実施形態）
第５の実施形態のインクジェットヘッド用基板は、図８（ａ）に示すように、第２の層間絶縁膜６の内部に、下部配線５として用いられないＡｌパターンからなる、複数の伝熱領域１８ａ〜１８ｃを有する伝熱層１８が設けられている構成、あるいは図８（ｂ）に示すように、第１の層間絶縁膜４の内部に、ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜からなる、複数の伝熱領域１９ａ〜１９ｃを有する伝熱層１９が設けられている構成以外、第１の実施形態と同様に構成されている。
【００５２】
伝熱層１８は、第２の層間絶縁膜６の内部に、各伝熱領域１８ａ〜１８ｃが互いに所定の間隔をあけて配設されており、各伝熱領域１８ａ〜１８ｃからなる全伝熱領域が、発熱領域７ａよりも大きく形成されている。同様に、伝熱層１９は、第１の層間絶縁膜４の内部に、各伝熱領域１９ａ〜１９ｃが互いに所定の間隔をあけて配設されており、各伝熱領域１９ａ〜１９ｃからなる全伝熱領域が、発熱領域７ａよりも大きく形成されている。
【００５３】
そして、この第５の実施形態のインクジェットヘッド用基板を用いて、インクジェットヘッドを作製し、上述の評価を同様に行ったところ、第１の実施形態と同様の効果が得られた。
【００５４】
（第６の実施形態）
図９に示すように、第６の実施形態のインクジェットヘッド用基板を示す断面図である。
【００５５】
本実施形態では、インクへの熱伝達を向上するために、保護膜９を非常に薄く形成できる構成を示している。すなわち、個別電極配線層８と第２の層間絶縁膜６が形成された面は、ＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）加工によって非常に平坦に加工され、この平坦化された面上に発熱抵抗体７およびその保護膜９が形成される。このような工程を施すことによって、個別電極配線層８による段差が存在しなくなるので、保護膜９を極めて薄く形成することができる。
【００５６】
ただし、このような工程を施すことで、ＣＭＰ加工によって支持基板１全面にわたって均一に平坦化されるため、支持基板１からの層厚が最も厚い部分に揃えられる。従来の工程では、駆動回路部分が多層配線であることで各配線層を絶縁する層間絶縁膜を設ける必要があるため、単層配線である発熱抵抗体部に比べて層厚が厚くなってしまう。加えて、この工程では、発熱抵抗体部も駆動回路部と同じ層厚に形成されるので、絶縁膜の膜厚みが厚くなり、支持基板１への熱伝達が低下してしまう不都合があった。
【００５７】
一方で、本実施形態のインクジェットヘッド用基板は、図９に示すように、発熱抵抗体の発熱領域７ａに隣接して下方に、Ａｌ膜からなる伝熱層２０が設けられている。また、このインクジェットヘッド用基板には、第１の実施形態と同様に、第２の層間絶縁膜６の内部に、伝熱層１５が設けられている。
【００５８】
このように伝熱層２０，１５を備えることで、本実施形態のインクジェットヘッド用基板は、発熱抵抗体から支持基板１への熱伝達を低下させること無く放熱し、個別電極配線層の段差を無くした構成によって保護膜９が比較的薄く形成されることでインクへの熱伝達が向上するので、エネルギー効率の向上と、耐久性の向上とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施形態のインクジェットヘッド用基板を模式的に示す断面図である。
【図２】第１の実施形態のインクジェットヘッド用基板における発熱抵抗体の発熱領域体と伝熱層の配置関係を模式的に平面図である。
【図３】インクを吐出する際の気泡の挙動を模式的に示す断面図である。
【図４】発熱抵抗体に電圧を印加した後の耐キャビテーション膜の表面温度と経過時間との関係を本発明と従来技術とで比較して示す図である。
【図５】第２の実施形態のインクジェットヘッド用基板を模式的に示す断面図である。
【図６】第３の実施形態のインクジェットヘッド用基板を模式的に示す断面図である。
【図７】第４の実施形態のインクジェットヘッド用基板を模式的に示す平面図である。
【図８】第５の実施形態のインクジェットヘッド用基板を模式的に示す断面図である。
【図９】第６の実施形態のインクジェットヘッド用基板を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  支持基板（Ｓｉ）
２  蓄熱層（熱酸化膜）
３  配線
４  第１の層間絶縁膜（ＳｉＯ2膜）
５  下部配線
６  第２の層間絶縁膜（ＳｉＯ2膜）
７  発熱抵抗層
７ａ  発熱領域
８  個別電極配線
９  保護膜（ＳｉＮ膜）
１０  耐キャビテーション膜（Ｔａ膜）
１５  伝熱層（ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜）
１５ａ  伝熱領域
１６  伝熱層（Ａｌ膜）
２１  インクジェットヘッド用基板
２２  ノズル基板
２３  インク
【図１】
2005280179.tif 000003
【図２】
2005280179.tif 000004
【図３】
2005280179.tif 000005
【図４】
2005280179.tif 000006
【図５】
2005280179.tif 000007
【図６】
2005280179.tif 000008
【図７】
2005280179.tif 000009
【図８】
2005280179.tif 000010
【図９】
2005280179.tif 000011