排液头基板、使用所述基板的排液头及其制造方法技术

一种排液头基板包括：基板；形成于所述基板上的加热电阻层；用于液体的流路；配线层，其层叠在所述加热电阻层上，并且具有在所述加热电阻层上形成台阶部分的端部；和保护层，其覆盖所述加热电阻层和包括所述台阶部分的所述配线层，并且形成于所述加热电阻层和所述流路之间，其中所述保护层通过Ｃａｔ－ＣＶＤ法形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于排出液体的排液头基板、使用所述基板的排 液头及其制造方法。
技术介绍
作为用于排出少量液体的排液头，使用热能来排墨的喷墨头是已 知的。近年来有增大使用这种喷墨头的喷墨记录设备的记录速度的要 求。为此，增加了用于驱动喷墨头的加热电阻层的驱动频率，或者增 加了排出口的数量。然而，为了给具有特定尺寸的头基板设置大量排出口，必须使配线的宽度更窄，这导致配线电阻增加。作为防止配线 电阻由于配线宽度变窄而增加的简单方法，增加配线的高度(增加配线层的厚度)。在这里，参考图13描述在加热部分附近的层叠结构，该图是使用 热能来排墨的传统公知喷墨头的示意性横截面图。在Si基板120上，形成由SK)2膜形成的蓄热层106,所述Si02 膜由热氧化或类似工艺形成。在蓄热层106上，形成用于将热能施加 于油墨的加热电阻层107和用于将电压施加于加热电阻层107的配线 103和104。加热电阻层107的暴露于配线103和104之外的部分成为 加热部分102。另外，在加热电阻层107和配线103、 104上，设置用 于保护加热电阻层107和配线103、 104的绝缘保护膜108。进一步地， 在绝缘保护膜108上，设置用作抗气蚀膜的Ta膜110。在加热部分102上，形成油墨流路(未显示)。加热部分102与油 墨接触，结果加热部分102会由于当由金属制造的配线103、 104及加 热部分102与油墨接触时所导致的腐蚀等因素而受到化学损害，或者 会因为油墨的起泡而受到物理损害。因此形成用于保护加热部分102 和配线103、 104免受损害的绝缘保护层108和用作上部保护膜110的Ta膜110。 Ta膜110的、与油墨接触并且设在加热部分102上的部 分对应于热作用部分。在具有上述结构的喷墨头基板中，在形成用于保护层叠在基板上 的配线不受液体例如油墨影响(防止配线与油墨或类似物接触)的保 护层(保护膜)的情况下，当配线的台阶高低差也就是配线的高度变 小时，获得保护层的更优良的台阶覆盖性。在形成保护层(绝缘保护层)的常规方法当中，作为能够通过降 低温度(450。C或更低)形成保护层的方法，常压CVD法、等离子 CVD法和溅射法是已知的。然而，常压CVD法具有的问题在于在较 少损害基板的同时降低了锥形覆盖性。等离子CVD法和溅射法均具 有的问题在于高能量被施加于微粒而微粒是堆积在基板上，这损害了 基板表面。对基板的损害相对小的方法的例子包括低压CVD法。然 而，低压CVD法需要大约800。C的较高温度，因此在形成由金属材料 制造的配线之后难以沉积绝缘膜。进一步地，以为在通过各所述方法形成膜例如二氧化硅膜的情况 下，膜的致密性按照下列顺序变小热氧化法、低压CVD法、常压 CVD法和等离子CVD法。常规地，通过等离子CVD法形成上述喷墨头的保护层，但是可 以通过设置更高的膜形成温度来增强这样形成的保护层的层质量(膜 质量)。具体而言，当具有耐热性的铝、硅或类似物的合金或者诸如硅 化钛这样的硅化物用于配线时，膜形成温度可以被设置得更高。然而，铝、硅或类似物的合金，或诸如硅化钛这样的硅化物具有 比铝更高的电阻，这使配线的高度更高并且需要更高的保护层覆盖性。 当铝或铝合金暴露于更高温度时，形成被称为"隆丘(hillock)"的具 有尖角边缘的凸部，由此失去了表面的平整性。为了抑制隆丘的形成， 必须进一步增加将在铝或铝合金制造的配线上形成的保护层的层厚度 (膜厚度)，而这与使层更薄(使膜更薄)的需要相违背。鉴于以上问 题，难以在增加膜形成温度的同时增强保护层的膜质量。进一步地，由等离子CVD法形成的保护层并不具有具备所需致密性的膜质量，这产生了以下问题。1. 尽管保护层相对于油墨具有一定的保护功能，但是膜相对于某 种类型的油墨可能被洗脱。2. 台阶部分并不总是具有足够的覆盖性，因此油墨从具有不足覆 盖性的部分进入，这会导致配线的中断。3. 在油墨的重复起泡和消泡的过程期间由于抗气蚀性不足而导 致保护层剥落。因此，需要由诸如Ta这样的具有更高抗气蚀性的金 属制造保护层。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于排液头的保护层，其是致密的并且 在化学上和物理上是稳定的，并且即使当保护层被制造成薄膜时也具 有绝缘性质并且对液体例如油墨具有抵抗力，其还具有优良的台阶覆 盖性，并且理想地被制造成更薄。本专利技术的另一目的是提供一种排液头基板，其包括基板；形成 于所述基板上的加热电阻层；用于液体的流路；配线层，其层叠在所 述加热电阻层上，并且具有在所述加热电阻层上形成台阶部分的端部； 和保护层，其覆盖所述加热电阻层和包括所述台阶部分的所述配线层， 并且形成于所述加热电阻层和所述流路之间，其中所述保护层通过 Cat-CVD法形成。本专利技术的又一目的是提供一种排液头基板的制造方法，所述排液 头基板包括基板；形成于所述基板上的加热电阻层；用于液体的流 路；配线层，其层叠在所述加热电阻层上，并且具有在所述加热电阻 层上形成台阶部分的端部；和保护层，其覆盖所述加热电阻层和包括 所述台阶部分的所述配线层，并且形成于所述加热电阻层和所述流路 之间，所述方法包括如下步骤在50°C-400°(:的基板温度下，通过 至少供应含有硅元素的气体和含有氮元素的气体并借助Cat-CVD法 形成所述保护层。从以下参考附图的典型实施例的描述，本专利技术的进一步特征将变 得显而易见。 附图说明图1是根据本专利技术实例的喷墨头基板在其热作用部分的附近的示 意性俯视图。图2是沿着图1的线II-II获得的横截面图。图3是根据本专利技术实例的喷墨头基板在其热作用部分的附近的示 意性横截面图。图4是根据本专利技术实例的喷墨头基板在其热作用部分的附近的示 意性俯视图。图5A、 5B、 5C和5D是用于图解图4中所示喷墨头的制造方法 的示意性横截面图。图6是根据本专利技术实例的、用于形成保护层的膜形成设备的示意图。图7是通过使用图4中所示喷墨头构成的喷墨墨盒的示意性透视图。图8是图解使用图7中所示喷墨墨盒的喷墨记录设备的结构实例 的示意性透视图。图9是根据本专利技术实例的喷墨头基板在其热作用部分的附近的示 意性横截面图。图10是根据本专利技术实例的喷墨头基板在其热作用部分的附近的 示意性横截面图。图11是图解公共配线和电极配线之间的连接部分的示意性横截 面图。图12A、 12B、 12C、 12D、 12E、 12F和12G是用于示意性地图 解通过镀敷法制造厚膜配线的方法的横截面过程图。图13是沿着常规喷墨基板的加热部分的线II-II获得的橫截面图。 具体实施例方式在以下实例中，将进行排液头的描述，所述排液头包括基板； 形成于所述基板上的加热电阻层；用于液体的流路；配线层，其层叠 在所述加热电阻层上，并且具有在所述加热电阻层上形成台阶部分的端部。进一步地，作为排液头基板的金属配线部分的保护层(绝缘保 护层)的实例，将描述用作排液头基板的喷墨头基板，其中形成保护 层，该保护层是致密的，具有高覆盖性，并且可以理想地被制造成薄 膜。另外，将描述使用所述喷墨头基板的、用作排液头的喷墨头，和 使用所述头的、用作排液设备的喷墨记录设备。通过催化化学气相膜形成法(在下文中被称为"Cat-CVD法，，)可以获得优良的保护层。Cat本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排液头基板，其包括：　基板；　形成于所述基板上的加热电阻层；　用于液体的流路；　配线层，其层叠在所述加热电阻层上，并且具有在所述加热电阻层上形成台阶部分的端部；和　保护层，其覆盖所述加热电阻层和包括所述台阶部分的所述配线层，并且形成于所述加热电阻层和所述流路之间，　其中所述保护层通过Ｃａｔ－ＣＶＤ法形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤一郎，尾崎照夫，松居孝浩，横山宇，初井琢也，柴田和昭，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]