半导体器件及其制造方法、液体排出头和液体排出装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体器件及其制造方法、液体排出头和液体排出装置。提供了一种用于液体排出头的半导体器件。该器件包括：布线层；绝缘构件，其形成在布线层之上；发热元件，其布置在绝缘构件之上并与绝缘构件接触，并且电连接到布线层；金属构件，其布置在绝缘构件之上并与绝缘构件接触，并且电连接到布线层；以及导电构件，其覆盖金属构件的上表面，并且通过金属构件电连接到布线层。导电构件的电阻率小于金属构件的电阻率和发热元件的电阻率。发热元件和金属构件彼此分开。

Semiconductor device and its manufacturing method, liquid discharge head and liquid discharge device

The invention relates to a semiconductor device, a manufacturing method thereof, a liquid discharge head and a liquid discharge device. A semiconductor device for a liquid discharge head is provided. The device includes: wiring layer; insulating component, which is formed on the wiring layer; heating element, which is arranged on the insulating component and contacts with the insulating component, and is electrically connected to the wiring layer; metal component, which is arranged on the insulating component and contacts with the insulating component, and is electrically connected to the wiring layer; and conductive component, which covers the upper surface of the metal component and passes through. Metal components are electrically connected to the wiring layer. The resistivity of conductive component is less than that of metal component and heating element. The heating elements and the metal components are separated from each other.

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制造方法、液体排出头和液体排出装置
本专利技术涉及一种半导体器件及其制造方法、液体排出头和液体排出装置。
技术介绍
作为使用喷墨头(其为代表性液体排出头)的一种打印方法，存在用于通过用发热元件对墨加热使墨冒泡并且使用这些泡来排出墨的方法。日本专利公开No.2002-144571记载了使顺序地层叠在半导体基板上的材料中的至少一个平滑，从而使得用于喷墨的基板的上保护膜能够平滑并且改进喷嘴组成构件的粘性。
技术实现思路
具有多个布线层是液体排出装置所需的一种技术。在日本专利公开No.2002-144571中，因为所有的布线层都形成在发热元件的下面，所以难以在保持覆盖发热元件的保护层的上表面的平面性的同时增加布线层的数量。本专利技术的一方面是改进导电层的布线布局的自由度。根据一些实施例，提供了一种用于液体排出头的半导体器件，所述半导体器件包括：布线层；绝缘构件，所述绝缘构件形成在所述布线层之上；发热元件，所述发热元件布置在所述绝缘构件之上并与所述绝缘构件接触，并且电连接到所述布线层；金属构件，所述金属构件布置在所述绝缘构件之上并与所述绝缘构件接触，并且电连接到所述布线层；以及导电构件，所述导电构件覆盖所述金属构件的上表面，并且通过所述金属构件电连接到所述布线层，其中，所述导电构件的电阻率小于所述金属构件的电阻率和所述发热元件的电阻率，并且其中，所述发热元件和所述金属构件彼此分开。根据一些其他的实施例，提供了一种用于制造用于液体排出头的半导体器件的方法，所述方法包括：形成布线层和布置在所述布线层之上的绝缘构件；在所述绝缘构件之上形成发热膜；在所述发热膜之上形成导电膜；通过对所述发热膜和所述导电膜的层叠膜进行构图来形成彼此分开的第一层叠体和第二层叠体；并且通过移除所述导电膜的包括在所述第一层叠体中的部分来形成发热元件。从以下对示例性实施例的描述(参照附图)，本专利技术的进一步的特征将变得清晰。附图说明图1A和1B是用于例示说明第一实施例的半导体器件的结构的例子的视图。图2A和2B是用于例示说明制造第一实施例的半导体器件的方法的例子的视图。图3A和3B是用于例示说明制造第一实施例的半导体器件的方法的例子的视图。图4是用于例示说明第二实施例的半导体器件的结构的例子的视图。图5A和5B是用于例示说明制造第二实施例的半导体器件的方法的例子的视图。图6A至6D是用于例示说明其他实施例的视图。具体实施方式下面，参照附图详细地给出关于本专利技术的实施例的描述。相同的标号在各种实施例中始终被赋予类似的元件，所以重复描述被省略。另外，能够适当地改变和组合各个实施例。下面将描述的半导体器件作为基板安装在液体排出头上，并且用于液体排出装置，比如复印机、传真装置、字处理器等。<第一实施例>参照图1A和1B的示意图，给出关于根据第一实施例的半导体器件100的配置的描述。图1A是关注半导体器件100的一部分的截面示意图，图1B是关注发热元件113及其周边的平面示意图。在图1B中，通过轮廓示出抗气蚀(anti-cavitation)层118、粘合保护层119、喷嘴构件120和墨孔口(orifice)121。半导体器件100设有图1A所示的各个组成元件。构成用于驱动加热元件的MOS晶体管的栅氧化物膜103、栅电极104和源区/漏区105布置在半导体基板101上。另外，用于分开比如MOS晶体管的元件的元件隔离区102(例如，LOCOS)布置在半导体基板101上。层间绝缘层106布置在半导体基板101上。布线层107布置在层间绝缘层106上。栅电极104和源区/漏区105分别通过导电栓塞108与布线层107彼此连接。例如，层间绝缘层106由通过等离子体CVD法沉积的SiO膜或通过热CVD法沉积的BPSG膜形成。布线层107由包括诸如Ti/TiN的势垒金属(barriermetal)的AlCu膜形成。导电栓塞108由包括诸如Ti/TiN的势垒金属的W膜形成。层间绝缘层109布置在层间绝缘层106和布线层107上。布线层110布置在层间绝缘层109上。布线层107和布线层110通过导电栓塞111彼此连接。例如，层间绝缘层109由通过等离子体CVD法沉积的SiO膜形成。布线层110由包括诸如Ti/TiN的势垒金属的AlCu膜形成。导电栓塞111由包括诸如Ti/TiN的势垒金属的W膜形成。层间绝缘层112布置在层间绝缘层109和布线层110上。例如，层间绝缘层112由通过等离子体CVD法沉积的SiO膜形成。通过使用SiH4气体的CVD法形成的SiO膜具有包括在其膜中的低含水量，因此，发热元件113在墨排出时的氧化被抑制。结果，能够减小发热元件113的电阻变化。发热元件113和金属构件116布置在层间绝缘层112上。导电构件114布置在金属构件116上。导电构件114覆盖金属构件116的上表面，并且与金属构件116的上表面接触。导电构件114的侧表面和金属构件116的侧表面形成同一表面。发热元件113和布线层110通过导电栓塞115a彼此连接。金属构件116和布线层110通过导电栓塞115b彼此连接。如上所述，半导体基板101包括多层布线层，所述多层布线层包括布线层107和110以及形成在它们之上的作为绝缘构件的层间绝缘层109和112。发热元件113和金属构件116布置在所述多层布线层上，并且电连接到所述多层布线层中包括的布线层107和110。导电构件114经由金属构件116电连接到所述多层布线层中包括的布线层107和110。发热元件113和金属构件116分别布置在层间绝缘层112上并与层间绝缘层112接触。发热元件113和金属构件116彼此分开，并且包括在同一层中。具体而言，发热元件113和金属构件116被定位为距层间绝缘层112的上表面的高度相等。发热元件113和金属构件116由相同的材料(比如举例来说，TaSiN或WSiN)形成。导电构件114由例如AlCu形成。因此，导电构件114的电阻率或电阻比小于金属构件116的电阻率和发热元件113的电阻率。从而，因为导电构件114可以用作布线层，所以能够进一步制作多个布线层，并且改进了导电层的布线布局的自由度。保护层117、抗气蚀层118、粘合保护层119和喷嘴构件120布置在发热元件113和导电构件114上。保护层117是用于保护发热元件113和导电构件114不受墨影响的层。例如，保护层117由氮化硅形成。保护层117覆盖发热元件113的上表面和侧表面、导电构件114的上表面和侧表面、金属构件116的侧表面、以及层间绝缘层112的没被发热元件113和金属构件116覆盖的部分。抗气蚀层118是用于保护发热元件113和保护层117不受当在墨排出时泡消失的情况下出现的气蚀的影响的层。例如，抗气蚀层118由具有高耐蚀性的过渡金属(比如Ta或Ir)的层叠膜或单层形成。抗气蚀层118覆盖发热元件113，并且保护层117处在抗气蚀层118和发热元件113中间。粘合保护层119是用于改进抗气蚀层118和喷嘴构件120之间的粘性的层。例如，粘合保护层119可以由SiO膜、SiN膜等形成，并且可以由墨抗溶性高于这些膜的SixCyNz膜形成。粘合保护层119具有在发热元件113之上的开口。喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于液体排出头的半导体器件，所述半导体器件包括：布线层；绝缘构件，所述绝缘构件形成在所述布线层之上；发热元件，所述发热元件布置在所述绝缘构件之上并与所述绝缘构件接触，并且电连接到所述布线层；金属构件，所述金属构件布置在所述绝缘构件之上并与所述绝缘构件接触，并且电连接到所述布线层；以及导电构件，所述导电构件覆盖所述金属构件的上表面，并且通过所述金属构件电连接到所述布线层，其中，所述导电构件的电阻率小于所述金属构件的电阻率和所述发热元件的电阻率，并且其中，所述发热元件和所述金属构件彼此分开。

【技术特征摘要】
2017.06.30 JP 2017-1295981.一种用于液体排出头的半导体器件，所述半导体器件包括：布线层；绝缘构件，所述绝缘构件形成在所述布线层之上；发热元件，所述发热元件布置在所述绝缘构件之上并与所述绝缘构件接触，并且电连接到所述布线层；金属构件，所述金属构件布置在所述绝缘构件之上并与所述绝缘构件接触，并且电连接到所述布线层；以及导电构件，所述导电构件覆盖所述金属构件的上表面，并且通过所述金属构件电连接到所述布线层，其中，所述导电构件的电阻率小于所述金属构件的电阻率和所述发热元件的电阻率，并且其中，所述发热元件和所述金属构件彼此分开。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述发热元件和所述金属构件由相同的材料形成。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述导电构件与所述金属构件的上表面接触。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述导电构件的侧表面和所述金属构件的侧表面形成同一表面。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述发热元件和所述布线层通过导电栓塞彼此连接。6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括保护层，所述保护层覆盖所述发热元件的上表面和所述导电构件的上表面。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述导电构件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：成濑裕章，清水昭宏，江藤徹，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP