記錄元件基板、製造該記錄元件基板的方法和液體噴射頭的製作方法

2023-05-08 20:46:56

專利名稱：記錄元件基板、製造該記錄元件基板的方法和液體噴射頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種被構造成使用熱能進行記錄的記錄元件基板、製造該記錄元件基 板的方法和液體噴射頭。
背景技術：
作為通過加熱安裝於其中的多個加熱部進行記錄的熱記錄裝置，已知升華型記錄 裝置和噴墨型記錄裝置。在升華型記錄裝置中，以將墨帶上的墨熱熔化並轉印到記錄介質 上的方法進行記錄，而在噴墨型記錄裝置中，以使比如墨等液體經受膜沸騰從而噴出墨的 方法進行記錄。在這些記錄裝置中，為了擴散加熱部中產生的過多的熱，採用具有高導熱率 的基板作為記錄元件基板(以下也可被記作「頭基板」)。為了高效地進行連續記錄，必須在加熱部和基板之間設置用來儲存一定熱量的蓄熱層。作為電極絕緣膜的絕緣層也用作蓄 執層。然而，在採用多層布線基板以減小頭基板尺寸的情況下，為了確保電極的絕緣性， 必須增加層間絕緣層的厚度。在噴墨型記錄裝置中，如果以這種方式增加了層間絕緣層的 厚度，過量的熱可能會儲存在絕緣層中，在熱的影響下，噴射的墨量可能發生變化，從而導 致圖像品質等的劣化。此外，在加熱部上設置保護膜，該保護膜用於保護加熱部免受潮溼 等。然而，已知如果加熱部的表面溫度增加過多，熱應力將使保護膜劣化。為了擴散加熱部 的熱，在日本特開2005-280179號公報中公開了包含熱傳導層的結構。圖9示出了日本特開2005-280179號公報中所公開的噴墨頭基板。圖9所示的頭 基板包括用作加熱部的加熱區27a ；設置在加熱區27a下方並由SiO2膜構成的第二層間 絕緣層26 ；和設置在第二層間絕緣層26中的熱傳導層35，熱傳導層35用於散熱。熱傳導 層35由導熱率大於第二層間絕緣層26的導熱率的材料構成。熱傳導層35基本平行於加 熱部且與加熱部相對，並且比加熱部的周緣大預設距離a。在這樣的結構中，加熱部的熱沿 平面方向擴散，結果，可抑制保護膜表面的劣化。近年來，要求記錄裝置具有更高的速度、更好的圖像品質和更好的耐久性。為了滿 足這些要求，需要以更高的密度排列記錄元件的頭基板。記錄元件均包括加熱部和噴射口， 為了高密度地設置記錄元件，必須高密度地布置加熱部。當使用該頭基板進行高速記錄時， 即使如日本特開2005-280179號公報中所公開的在第二層間絕緣層中設置了熱傳導層35， 加熱部中產生的熱也不會選擇性地向下傳遞到熱傳導層35所在的區域，存在不能高效地 進行散熱的可能性。如果不能高效地進行散熱，則高密度排列的加熱部中的相鄰加熱部之 間的熱幹涉可能使整個基板的溫度增加，從而導致噴墨定時偏移和其它問題，使得記錄圖 像的品質劣化。

發明內容
本發明提供一種可靠性高的記錄元件基板，即使使用高密度排列的加熱部進行高 速記錄時，也能減小相鄰加熱部之間的熱幹涉並且能進行穩定記錄。
根據本發明的一個方面，提供一種記錄元件基板，其包括基板；絕緣層，其設置 在基板上或基板上方；多個加熱部，其排列配置在絕緣層上並且產生用於噴出液體的熱能； 熱傳導層，其設置在絕緣層的內部，並且具有比絕緣層的導熱率大的導熱率；和多個熱傳導 構件，其在加熱部的排列方向上均位於相鄰的加熱部之間，熱傳導構件在絕緣層的排列配 置有加熱部的表面與熱傳導層之間貫通絕緣層以與熱傳導層接觸，熱傳導構件具有比絕緣 層的導熱率大的導熱率。 本發明還提供一種液體噴射頭，其包括如上所述的記錄元件基板；和用於噴出 液體的噴射口，噴射口被設置成與加熱部相對應。本發明還提供一種記錄元件基板，其包括基板；絕緣層，其設置在基板上或基板 上方；多個加熱部，其排列配置在絕緣層上並且產生用於噴出液體的熱能；和多個熱傳導 構件，其在加熱部的排列方向上均位於相鄰的加熱部之間，熱傳導構件在絕緣層的正面與 背面之間貫通絕緣層，熱傳導構件具有比絕緣層的導熱率大的導熱率。根據本發明的另一方面，提供一種製造記錄元件基板的方法，記錄元件基板包括 基板、設置在基板上或基板上方的絕緣層和排列配置在絕緣層上並且產生用於噴出液體的 熱能的多個加熱部，方法包括提供在其一個表面上具有絕緣層和熱傳導層的基板，熱傳 導層由導熱率大於絕緣層的導熱率的材料構成；在絕緣層中形成多個開口以使熱傳導層暴 露；用導熱率大於絕緣層的導熱率的材料填充多個開口，以形成與熱傳導層接觸的多個熱 傳導構件；和在絕緣層上相鄰的熱傳導構件之間以如下方式形成加熱部該加熱部不與熱 傳導構件接觸。根據本發明，通過在相鄰的加熱部之間設置導熱率大於絕緣層的導熱率的熱傳導 構件，可高效地擴散加熱部中產生的熱。因此，可提供一種可靠性高的記錄元件基板，即使 使用在記錄元件基板上以高密度排列的加熱部進行高速記錄時，該記錄元件基板也能防止 相鄰加熱部之間的熱幹涉並且能進行穩定記錄。從以下參照附圖的示例性實施例的說明，本發明的進一步特徵將更加明顯。


圖1是示出根據本發明的實施例的液體噴射頭的示意性平面圖。圖2是圖1所示的液體噴射頭沿線II-II截取的示意性剖視圖。圖3是圖1所示的液體噴射頭沿線III-III截取的示意性剖視圖。圖4-1A和圖4-1B至圖4_4A和圖4_4B均是示出根據本發明的實施例的記錄元件 基板的製造步驟的示意性剖視圖。圖5-1A和圖5-1B至圖5_3A和圖5_3B均是示出根據本發明的實施例的記錄元件 基板的製造步驟的示意性剖視圖。圖6是根據本發明的實施例的液體噴射頭的示意性透視圖。圖7A和圖7B均是根據第二實施例的記錄元件基板的示意性平面圖。圖8A和圖8B均是根據第三實施例的記錄元件基板的示意性平面圖。圖9是根據現有技術的噴墨頭基板的剖視圖。圖10-1是根據第四實施例的記錄元件基板的示意性平面圖，圖10-2和圖10-3均 是圖10-1所示的記錄元件基板的示意性剖視圖。
具體實施例方式以下將參照

本發明的實施例。根據本發明的記錄元件基板可用於例如圖6所示的液體噴射頭中。圖6所示的液 體噴射頭1000包括形成噴射口 1010和通道的噴射口板14、及具有加熱部12和供給口 1040 的記錄元件基板1050。從供給口 1040供給的液體，例如墨，流過由噴射口板14構成的通道並且被給送到 各噴射口 1010上的加熱部12上。當加熱部12被加熱到約700°C至800°C時，加熱部12上 的墨經受膜沸騰。膜沸騰所產生的 氣泡將墨從噴射口 1010噴出，從而進行記錄。如圖6所示，以預設間距(pitch)布置噴射口 1010，並且與噴射口 1010對應地布 置加熱部12。圖6示出了噴射口 1010的列數為兩列的例子。取決於記錄元件基板，可布置 多列包括這樣的噴射口 1010和加熱部12的記錄元件。圖1是示出了液體噴射頭的一部分的示意性平面圖。記錄元件基板包括電極10、 熱傳導層4、電極層4a、熱傳導構件11和加熱部12。電極10與加熱部12電連接，當電流流 過電極10時，加熱部12被加熱到約700°C至800°C。利用該熱能，使加熱部12上的墨經受 膜沸騰，並且將例如墨等液體從噴射口噴出。熱傳導構件11被設置在相鄰的加熱部12之 間。圖2是圖1所示的液體噴射頭沿線II-II截取的示意性剖視圖。如圖2所示，在 由矽構成的基板1上設置厚度為500至IOOOnm的由摻硼或磷的SiO2構成的層間膜2。在 層間膜2上設置熱傳導層4和電極層4a。例如，可採用包含Al、Cu、W和Au中的一種或多 種的材料作為熱傳導層4和電極層4a的材料，理想地，可採用Al-Si合金。熱傳導層4和 電極層4a的厚度可以為200至500nm。在熱傳導層4和電極層4a上設置厚度約1 μ m的由 SiO2構成的絕緣層(insulating layer) 5。絕緣層5具有低的導熱率，因此也用作在進行連 續記錄時能儲存加熱部12的熱的蓄熱層。在絕緣層5上設置厚度為10-50nm的由TaSiN、 WSiN或類似材料構成的加熱部12。在加熱部12的兩端設置與電極層4a相連的電極10。 每個電極10都包括由Ta/TaN層疊膜或類似材料構成的膜8，該膜8用作絕緣層5用粘附 膜以及擴散阻擋(diffusion barrier)膜；和例如由Al、Cu和Au中的一種或多種構成的膜 9。在加熱部12和電極10上設置厚度為100至500nm的由SiN、SiC或類似材料構成 的保護膜13。保護膜13保護加熱部12和電極10不受例如墨等液體的腐蝕，並且也用作針 對構成電極10的金屬的擴散阻擋膜。形成用於噴出液體的噴射口的噴射口板14被設置在 保護膜13上。圖3是圖1所示的液體噴射頭的沿線III-III截取的示意性剖視圖，該線III-III 沿著記錄元件的排列方向。熱傳導構件11被設置在相鄰的加熱部12之間，絕緣層5被布 置成總是介於彼此相鄰的熱傳導構件11和加熱部12之間。熱傳導構件11可以均包括如電極10中那樣的膜8和膜9，並且熱傳導構件11和 電極10可同時形成。通過以這樣的方式同時形成熱傳導構件11和電極10，可縮短製造所 需的時間。此外，如圖2和圖3所示，可以以如下方式設置熱傳導構件11和電極10 熱傳導 構件11和電極10填充形成在絕緣層5的布置加熱部12的表面中的凹部。熱傳導構件11的表面和電極10的表面可以是平滑的。因此，即使在形成熱傳導構件11和電極10之後通 過光刻(photolithographic)技術在噴射口板14中形成噴射口 1010時，也可防止噴射口 1010的形狀發生變形。可採用鑲嵌法(damascene process)或類似方法作為在絕緣層5的表面上設置熱 傳導構件11和電極10的方法。鑲嵌法是指在絕緣層中形成具有電極形狀的槽、將電極用 金屬嵌入槽中、然後將槽外的多餘金屬移除以形成電極的方法。 構成熱傳導構件11的膜9的材料的導熱率可以是絕緣層5所用材料的導熱率的 十倍以上。熱傳導構件11與熱傳導層4和基板1相連，其中，熱傳導層4和基板1的導熱 率大於絕緣層5的導熱率。通過在排列方向上相鄰的加熱部12之間設置導熱率大於絕緣層的導熱率的熱傳 導構件11，可將加熱部12中產生的熱從絕緣層5傳遞至熱傳導構件11，進而傳遞至熱傳導 層4和基板1。從而，可高效地散去加熱部12中所產生的熱，並且可防止圍繞加熱部12的 絕緣層5的溫度升高。因此，即使使用具有以高密度排列的加熱部12的記錄元件基板1050進行高速記 錄時，相鄰的加熱部12的熱也不會通過絕緣層5傳遞而引起熱幹涉。從而可提供能進行穩 定記錄的可靠性高的記錄元件基板。各熱傳導構件11的在與排列方向垂直的方向上的寬度可以大於各加熱部12的在 與排列方向垂直的方向上的寬度。通過將熱傳導構件11的在與排列方向垂直的方向上的 寬度設為較大，可更加高效地吸收放射狀地延伸的加熱部12的熱，從而可防止相鄰加熱部 12的熱幹涉。在記錄元件的排列密度為600dpi或更大的情況下，由於減小了相鄰加熱部12之 間的距離，根據本發明的記錄元件基板的效果非常大。如果各熱傳導構件11和與該熱傳導 構件11相鄰的加熱部12之間的距離過小，則絕緣層5不能產生作為蓄熱層的效果，在墨經 受膜沸騰之前，加熱部12的熱就逃散至熱傳導構件11。因此，各熱傳導構件11可位於與相 鄰於該熱傳導構件11的加熱部12相距1 μ m以上的位置。另一方面，如果增大各熱傳導構 件11和與該熱傳導構件11相鄰的加熱部12之間的距離，則加熱部12的間距增大，因此也 增大了記錄元件基板的尺寸。結果，不能提供記錄裝置中的滿足更高速度、更好的圖像品質 和更好的耐久性需求的記錄元件。因此，各熱傳導構件11和與該熱傳導構件11相鄰的加 熱部12之間的距離可為1至5μπι。第一實施例將參照圖2和圖3說明本發明的實施例。如圖2所示，在設置有如電晶體等有源 元件(active element)(未示出)的Si基板1上設置厚度為500nm的由摻硼或磷的SiO2 構成的層間膜2。在層間膜2上設置厚度為400nm的由Al-Si合金構成的熱傳導層4和電 極層4a。在熱傳導層4和電極層4a上設置厚度為Ιμπι的由SiO2構成的絕緣層5。絕緣層 5也用作儲存加熱部12的熱的蓄熱層。在絕緣層5上設置厚度為50nm的由TaSiN構成的 加熱部12。各加熱部12的兩端與電極10接觸。電極10通過設置在絕緣層5中的接觸開 口與電極層4a接觸。電極10均包括通過電鍍形成且由Cu構成的膜9和由Ta/TaN構成的膜8，其中， 膜8用作擴散阻擋層。在整個加熱部12和電極10上設置厚度為300nm的由Si3N4構成的保護膜13，以防止例如墨等液體的腐蝕。此外，在基板上通過光刻技術形成噴射口板14。如圖3所示，在相鄰的加熱部12之間設置熱傳導構件11，如圖2所示的電極10中那樣，熱傳導構件11均包括由Cu構成的膜9和由Ta/TaN構成的用作擴散阻擋層的膜8。 絕緣層5被布置成總是介於各熱傳導構件11和與該熱傳導構件11相鄰的加熱部12之間。 通過採用相同的材料同時形成電極10和熱傳導構件11，可在不增加製造過程中的步驟數 的情況下形成熱傳導構件11。此外，如圖2和圖3所示，熱傳導構件11和電極10可以以從 絕緣層5的表面埋入絕緣層5中的方式設置在絕緣層5的基板1側的主面和絕緣層5的加 熱部12側的主面之間，使得熱傳導構件11和電極10的表面可以是平滑的。結果，即使在 形成熱傳導構件11和電極10之後通過光刻技術在噴射口板14中形成噴射口 1010時，也 可防止噴射口 1010的形狀發生變形。絕緣層5所採用的SiO2的導熱率是幾個瓦特每米每開爾文(W/mK)，保護膜13所 採用的Si3N4的導熱率是70W/mK，而膜9所採用的Cu的導熱率為約400W/mK。熱傳導層4 的導熱率為約230W/mK。通過在排列方向上相鄰的加熱部12之間設置導熱率大於絕緣層的導熱率的熱傳 導構件11，可將加熱部12中產生的熱從絕緣層5傳遞至熱傳導構件11，進而傳遞至熱傳導 層4和基板1。從而，可高效地散去加熱部12中所產生的熱，並且可防止圍繞加熱部12的 絕緣層5的溫度升高。因此，即使使用具有以高密度排列的加熱部12的記錄元件基板1050進行高速記 錄時，相鄰加熱部12的熱也不會通過絕緣層5傳遞而引起熱幹涉。可提供能進行穩定記錄 的可靠性高的記錄元件基板。在本實施例中，各加熱部12的在排列方向上的寬度和各加熱部12的在與排列方 向垂直的方向上的寬度均為 ο μ m，並且相鄰加熱部12之間的排列間距為30 μ m。各熱傳 導構件11的在排列方向上的寬度為10 μ m，各熱傳導構件11的在與排列方向垂直的方向上 的寬度為30ym。這樣，通過使各熱傳導構件11的在與排列方向垂直的方向上的寬度大於 各加熱部12的在與排列方向垂直的方向上的寬度，可高效地吸收放射狀地延伸的加熱部 12的熱，並且可防止相鄰加熱部12的熱幹涉。進行布置使得各熱傳導構件11和與該熱傳導構件11相鄰的加熱部12之間的最 小距離為5 μ m。如果各熱傳導構件11和與該熱傳導構件11相鄰的加熱部12之間的距離 過小，則絕緣層5不能產生作為蓄熱層的效果，在墨經受膜沸騰之前，加熱部12的熱就逃散 至熱傳導構件11。現在將參照圖4-1A和圖4-1B至圖5_3A和圖5_3B說明根據本實施例的記錄元件 基板的製造方法。圖4-1A和圖4-1B至圖5-3A和圖5-3B均是示出記錄元件基板的製造步 驟的示意性剖視圖。在本實施例中，熱傳導構件11是採用鑲嵌法形成的。在設置有如電晶體等有源元件的Si基板1的一個表面上形成由BPSG即摻硼或磷 的SiO2構成的層間膜2。層間膜2經受圖案化，並且通過蝕刻形成接觸開口 3 (參見圖4-1A 和圖4-1B)。接下來，採用Al-Si形成導熱率大於絕緣層5的導熱率的層，並且使該層經受圖案化成為與接觸開口 3相通的熱傳導層4和電極層4a的形狀。在這一步驟中，通過還形成 將位於各加熱部12下方的熱傳導層4，可更高效地散去加熱部12的熱(參見圖4-2A和圖4-2B)。接下來，通過CVD法在熱傳導層4和電極層4a上形成厚度約1. 5 μ m的由SiO2構 成的絕緣層5。由於通過CVD法的膜形成受到該膜之下的層形狀的影響，因此，所形成的厚 度被設定為大於所需要的厚度。然後，使用CMP法研磨(polishing)進行平滑化處理，從而 獲得厚度為1 μ m的絕緣層5 (參見圖4-3A和圖4-3B)。接下來，局部蝕刻絕緣層5直至熱傳導層4和電極層4a暴露，從而形成開口 6和 電極槽7 (參見圖4-4A和圖4-4B)。通過濺射法(sputtering)形成厚度為50nm的由Ta/ TaN構成的膜8，使該膜8與基板的包括開口 6和電極槽7的整個表面接觸，膜8用作針對用 於電極10的Cu的阻擋層。膜8防止在後續步驟中所施加的熱的影響下Cu擴散進入絕緣 層5中，並且還用作電極10和絕緣層5之間的粘附層。在形成膜8之後，通過濺射法在基 板的整個表面上形成厚度為50nm的用作電鍍用晶種層(seed layer)(未示出)的Cu層。 使用晶種層作為電極，通過電鍍在基板的整個表面上形成由Cu構成的膜9 (參見圖5-1A和 圖5-1B)。設置有由Cu構成的膜9的基板經受CMP法平滑化處理，直至絕緣層5的表面暴 露，從而形成電極10和熱傳導構件11 (參見圖5-2A和圖5-2B)。接下來，通過濺射法在基板的整個表面上形成厚度為50nm的用於加熱部12的 TaSiN層，並且 使該TaSiN層經受圖案化以通過蝕刻處理移除TaSiN層的不必要部分。在該 步驟中，在絕緣層5上以加熱部12不與熱傳導構件11接觸的方式設置加熱部12，使得各熱 傳導構件11位於兩個相鄰的加熱部12之間。此外，通過CVD法在基板的包括加熱部12的 整個表面上形成厚度為300nm的由Si3N4構成的保護膜13 (參見圖5-3A和圖5-3B)。如上所述，通過採用鑲嵌法，可同時形成電極10和熱傳導構件11，可縮短製造所 需的時間。此外，通過使電極10和熱傳導構件11經受平滑化處理從而使電極10、熱傳導構 件11和絕緣層5的表面被平滑化，即使當通過光刻技術在噴射口板14中形成噴射口 1010 時，也可防止噴射口 1010的形狀發生變形。第二實施例圖7A和圖7B示出了根據本發明的第二實施例的例子。除熱傳導構件11的形狀 夕卜，第二實施例的結構和製造方法與第一實施例的相同，因此，將略去重複的描述。如第一 實施例所示，通過設置如圖1所示的熱傳導構件11，可防止熱幹涉。在需要更高速度的情況 下，可通過增加加熱部12的體積來進行調整。然而，如果各熱傳導構件11和與該熱傳導構 件11相鄰的加熱部12之間的距離過小，則絕緣層5不能產生作為蓄熱層的效果，在墨經受 膜沸騰之前，加熱部12的熱就逃散至熱傳導構件11。因此，熱傳導構件11必須位於與相 鄰於該熱傳導構件11的加熱部12相距至少1 μ m的位置。在該情況下，如圖7A和圖7B所 示，通過將各熱傳導構件11的不位於連接加熱部12的中心所得的直線上的部分的寬度設 為大於該熱傳導構件11的位於連接加熱部12的中心所得的直線上的部分的寬度，可增加 各熱傳導構件11的體積。通過形成具有該形狀的熱傳導構件11，在保證蓄熱所需距離的同 時，也能更高效地散去加熱部12中產生的過多的熱。因此，即使使用具有以高密度排列的加熱部12的記錄元件基板1050進行高速記 錄時，通過如上所述增加各熱傳導構件11的體積，也可增加能被吸收的熱量。因此，可高效 地散去相鄰加熱部12的熱。結果，相鄰加熱部12的熱不會通過絕緣層5傳遞而引起熱幹 涉，並且可提供能進行穩定記錄的可靠性高的記錄元件基板。
第三實施例 圖8A和圖8B示出了根據本發明的第三實施例的例子。除熱傳導構件11的形狀 夕卜，第三實施例的結構和製造方法與第一實施例的相同，因此，將略去重複的描述。圖8A和圖8B是示出了如圖6所示以預設間距排列的加熱部12的排列 (arrangement)的端部的示意性平面圖。在記錄元件基板1050中，由於加熱部12高密度地 位於中央區域，所以相比於端部區域，熱更容易儲存在中央區域。當記錄元件基板1050的 中央區域和端部區域之間存在溫度變化(variation)時，位於中央區域的加熱部12上的墨 與位於端部區域的加熱部12上的墨相比被更快地加熱，導致噴射發生變化。尤其在包括多 列加熱部12的記錄元件基板中，該現象導致溫度的顯著不同。為了減小溫度差異，如圖8A 和圖8B所示，可以將設置於排列的中央的熱傳導構件11的體積設為大於設置於排列的端 部的熱傳導構件11的體積。可根據加熱部12的排列密度和連續記錄過程中記錄元件基板 1050的溫度，來適當設置各熱傳導構件11的體積。如在本實施例中那樣，通過增加被設置於排列的中央的熱傳導構件11的體積，相 比於排列的端部處，可更高效地進行散熱，從而可減小記錄元件基板1050中的溫度變化 (variation)。結果，當使用該記錄元件基板1050進行高速記錄時，可減小相鄰加熱部12 之間的熱幹涉。此外，通過減小記錄元件基板1050的平面內的溫度變化，可提供進行穩定 記錄而沒有噴射變化的可靠性高的記錄元件基板。第四實施例在第一至第三實施例中的每一個實施例中公開了如下結構通過在排列方向上相 鄰的加熱部12之間設置導熱率大於絕緣層的導熱率的熱傳導構件11，使加熱部12中所產 生的熱傳遞至熱傳導構件11並且通過熱傳導層4散去。在本實施例中，公開了如下結構 不設置熱傳導層4，加熱部12中所產生的熱從熱傳導構件11直接散至基板1。除該特徵以 夕卜，其餘結構和材料均與第一至第三實施例所公開的相同。圖10-1是示出了根據本實施例的記錄元件基板的一部分的示意性平面圖。圖 10-2是沿圖10-1的線IV-IV截取的示意性剖面圖，圖10-3是沿圖10_1的線V-V截取的示 意性剖面圖。每個位於兩相鄰的加熱部之間的熱傳導構件11穿過絕緣層5和層間膜2地 與基板1接觸。各電極10穿過絕緣層5，並且與用於給加熱部12施加電壓的電極層4a相 連。通過採用這樣的布置，加熱部12中所產生的熱可通過熱傳導構件11從絕緣層5 高效地傳遞至基板1。因此，可防止圍繞加熱部12的絕緣層5的溫度升高。通過使用蝕刻絕緣層5和層間膜2但不蝕刻用於電極層4a的材料的氣體來進行 蝕刻，可以同時形成用於熱傳導構件11的開口 6和用於電極10的開口 6。通過使用該氣 體，通過蝕刻形成延伸至電極層4a的表面的用於電極10的開口 6，並且通過蝕刻形成延伸 至基板1的表面的用於熱傳導構件11的開口 6。具體地，可使用CF4類氣體，該氣體不蝕刻 用於電極層4a的鋁，但是可容易地蝕刻用於絕緣層5和層間膜2的Si02。儘管通過參考示例性實施例說明了本發明，但是應當理解，本發明不限於所公開 的示例性實施例。所附權利要求的範圍將符合最寬的解釋，以覆蓋所有的變型、等同結構和 功能。
權利要求
一種記錄元件基板，其包括基板；絕緣層，其設置在所述基板上或所述基板上方；多個加熱部，其排列配置在所述絕緣層上並且產生用於噴出液體的熱能；熱傳導層，其設置在所述絕緣層的內部，並且具有比所述絕緣層的導熱率大的導熱率；和多個熱傳導構件，其在所述加熱部的排列方向上均位於相鄰的加熱部之間，所述熱傳導構件在所述絕緣層的排列配置有所述加熱部的表面與所述熱傳導層之間貫通所述絕緣層以與所述熱傳導層接觸，所述熱傳導構件具有比所述絕緣層的導熱率大的導熱率。
2.根據權利要求1所述的記錄元件基板，其特徵在於，關於所述加熱部的排列方向，所 述絕緣層被設置在所述熱傳導構件和與該熱傳導構件相鄰的加熱部之間。
3.根據權利要求1所述的記錄元件基板，其特徵在於，所述記錄元件基板還包括與所 述加熱部電連接的電極，所述電極由與所述熱傳導構件的材料相同的材料構成。
4.根據權利要求3所述的記錄元件基板，其特徵在於，所述電極包含Al、Cu、W和Au中 的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的記錄元件基板，其特徵在於，所述熱傳導構件包含Al、Cu、W 和Au中的一種或多種。
6.根據權利要求1所述的記錄元件基板，其特徵在於，每個所述熱傳導構件的在與所 述排列方向垂直的方向上的寬度大於每個所述加熱部的在與所述排列方向垂直的方向上 的寬度。
7.根據權利要求1所述的記錄元件基板，其特徵在於，在所述熱傳導構件當中，設置於 所述加熱部的排列的中央的熱傳導構件的體積大於設置於所述加熱部的排列的端部的熱 傳導構件的體積。
8.根據權利要求1所述的記錄元件基板，其特徵在於，各所述熱傳導構件和與該熱傳 導構件相鄰的加熱部之間的最短距離為1至5 μ m。
9.一種液體噴射頭，其包括根據權利要求1所述的記錄元件基板；和用於噴出液體的噴射口，所述噴射口被設置成與所述加熱部相對應。
10.一種記錄元件基板，其包括基板；絕緣層，其設置在所述基板上或所述基板上方；多個加熱部，其排列配置在所述絕緣層上並且產生用於噴出液體的熱能；和多個熱傳導構件，其在所述加熱部的排列方向上均位於相鄰的加熱部之間，所述熱傳 導構件在所述絕緣層的正面與背面之間貫通所述絕緣層，所述熱傳導構件具有比所述絕緣 層的導熱率大的導熱率。
11.一種製造記錄元件基板的方法，所述記錄元件基板包括基板、設置在所述基板上或 所述基板上方的絕緣層和排列配置在所述絕緣層上並且產生用於噴出液體的熱能的多個 加熱部，所述方法包括提供在其一個表面上具有絕緣層和熱傳導層的基板，所述熱傳導層由導熱率大於所述絕緣層的導熱率的材料構成；在所述絕緣層中形成多個開口以使所述熱傳導層暴露； 用導熱率大於所述絕緣層的導熱率的材料填充所述多個開口，以形成與所述熱傳導層 接觸的多個熱傳導構件；和在所述絕緣層上相鄰的熱傳導構件之間以如下方式形成所述加熱部該加熱部不與所 述熱傳導構件接觸。
12.根據權利要求11所述的製造記錄元件基板的方法，其特徵在於，所述方法還包括 形成與所述加熱部電連接的電極。
13.根據權利要求12所述的製造記錄元件基板的方法，其特徵在於，同時形成所述電 極和所述熱傳導構件。
14.根據權利要求11所述的製造記錄元件基板的方法，其特徵在於，採用鑲嵌法形成 所述熱傳導構件。
全文摘要
記錄元件基板、製造該記錄元件基板的方法和液體噴射頭。該記錄元件基板包括基板；設置在基板上的絕緣層；排列在絕緣層上並且產生用於噴出液體的熱能的多個加熱部；和在加熱部的排列方向上均位於相鄰的加熱部之間的多個熱傳導構件，熱傳導構件位於絕緣層的基板側主面和絕緣層的加熱部側主面之間，並且具有比絕緣層的導熱率大的導熱率。熱傳導構件與導熱率大於絕緣層的導熱率的熱傳導層接觸。
文檔編號B41J2/16GK101844442SQ2010101411
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月25日 優先權日2009年3月25日
發明者小室博和, 松居孝浩, 櫻井誠, 石田讓, 齊藤一郎 申請人:佳能株式會社