特開 2024-179790 サーマルプリントヘッドおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179790

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】サーマルプリントヘッドおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/335 20060101AFI20241219BHJP

【ＦＩ】

B41J2/335 101A

B41J2/335 101F

B41J2/335 101H

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023098926

(22)【出願日】2023-06-16

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】城臺 憲人

(72)【発明者】

【氏名】仲谷 吾郎

【テーマコード（参考）】

2C065

【Ｆターム（参考）】

2C065GA01

2C065GB01

2C065HA05

2C065JA02

2C065JA15

2C065JF03

2C065JF11

2C065JF12

2C065JF16

2C065JF21

2C065JH02

2C065JH06

2C065JH08

2C065JH11

2C065JH19

(57)【要約】

【課題】高抵抗かつ耐久性に優れたサーマルプリントヘッドと、サーマルプリントヘッドの製造方法とを提供する。
【解決手段】サーマルプリントヘッド１は、第１基板部３ａと第２基板部３ｂとによって構成されている。第１基板部３ａでは、第１基板５と、発熱部１３を含む発熱体１１と、配線層２１とを備えている。第１基板５には、凸条体７が形成されている。発熱部１３を含む発熱体１１は、凸条体７に絶縁膜９を介在させて、チタンとシリコンとの合金膜１９によって形成されている。配線層２１は、発熱部１３を露出する態様で発熱体１１に接触するように形成され、発熱体１１への通電経路となる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

凸条体が形成された基板と、
前記凸条体に絶縁膜を介在させて、金属とシリコンとの合金によって形成された、発熱部を含む発熱体と、
前記発熱部を露出する態様で前記発熱体に接触するように形成され、前記発熱体への通電経路となる配線層と
を備えた、サーマルプリントヘッド。

【請求項2】

前記金属と前記シリコンとの前記合金は、チタンと前記シリコンとの前記合金、タングステンと前記シリコンとの前記合金、モリブデンと前記シリコンとの前記合金、コバルトと前記シリコンとの前記合金、ニッケルと前記シリコンとの前記合金およびタンタルと前記シリコンとの前記合金からなる群から選ばれるいずれかを含む、請求項１記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項3】

露出した前記発熱部に接触する態様で、前記凸条体を覆うように形成された第１保護膜を備えた、請求項１記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項4】

前記第１保護膜は、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜の少なくともいずれかを含む、請求項３記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項5】

前記第１保護膜に接触する態様で形成され、前記第１保護膜の硬度よりも高い硬度を有する第２保護膜を備えた、請求項３記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項6】

前記第２保護膜は、ビッカース硬度の値が少なくとも１０００以上の硬度を有する、請求項５記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項7】

前記第２保護膜は、炭化ケイ素およびチタンアルミナイトライドのいずれかを含む、請求項６記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項8】

前記基板は、シリコン基板を含む、請求項１記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項9】

前記配線層は、銅膜およびチタン膜を含む、請求項１記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項10】

凸条体を有する基板を形成する工程と、
前記凸条体を覆うように絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に、シリコン膜と金属膜とを順次形成することによって積層膜を形成する工程と、
熱処理を施すことにより、前記積層膜における前記シリコン膜と前記金属膜とを反応させて前記金属膜を合金化し、発熱部を含む発熱体を形成する工程と、
前記発熱部を露出させる態様で前記発熱体に接触するように、前記発熱体への通電経路となる配線層を形成する工程と
を備えた、サーマルプリントヘッドの製造方法。

【請求項11】

前記積層膜を形成する工程では、前記金属膜として、チタン、タングステン、モリブデン、コバルト、ニッケルおよびタンタルからな群から選ばれるいずれかの前記金属膜が形成される、請求項１０記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。

【請求項12】

前記熱処理の温度は、５００℃～７００℃である、請求項１０記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。

【請求項13】

露出した前記発熱部に接触する態様で、前記凸条体を覆うように第１保護膜を形成する工程を備えた、請求項１０記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。

【請求項14】

前記第１保護膜に接触する態様で、前記第１保護膜の硬度よりも高い硬度を有する第２保護膜を形成する工程を備えた、請求項１３記載のサーマル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】

本開示は、サーマルプリントヘッドおよびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

サーマルプリントヘッドの一例が特許文献１に開示されている。サーマルプリントヘッドでは、抵抗体層が通電により発熱し、その熱が印刷用紙に伝達されることで印刷される。抵抗体層として、タンタルナイトライド（ＴａＮ）等の金属窒化膜等が適用されている。タンタルナイトライド等の金属窒化膜は、スパッタ法によって形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１６６８２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

サーマルプリントヘッドには、印刷用紙への印字の品質を向上させるために、高抵抗と耐久性とが求められている。

【0005】

本開示は、そのような開発のもとでなされたものであり、一つの目的は、高抵抗かつ耐久性に優れたサーマルプリントヘッドを提供することであり、他の目的は、そのようなサーマルプリントヘッドの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係るサーマルプリントヘッドは、基板と、発熱部を含む発熱体と、配線層とを備えている。基板には、凸条体が形成されている。発熱部を含む発熱体は、凸条体に絶縁膜を介在させて、金属とシリコンとの合金によって形成されている。配線層は、発熱部を露出する態様で発熱体に接触するように形成され、発熱体への通電経路となる。

【0007】

本開示に係るサーマルプリントヘッドの製造方法は、以下の工程を備えている。凸条体を有する基板を形成する。凸条体を覆うように絶縁膜を形成する。絶縁膜上に、シリコン膜と金属膜とを順次形成することによって積層膜を形成する。熱処理を施すことにより、積層膜におけるシリコン膜と金属膜とを反応させて金属膜を合金化し、発熱部を含む発熱体を形成する。発熱部を露出させる態様で発熱体に接触するように、発熱体への通電経路となる配線層を形成する。

【発明の効果】

【0008】

本開示に係るサーマルプリントヘッドによれば、発熱部を含む発熱体は、凸条体に絶縁膜を介在させて、金属とシリコンとの合金によって形成されている。これにより、高抵抗かつ耐久性に優れたサーマルプリントヘッドが得られる。

【0009】

本開示に係るサーマルプリントヘッドの製造方法によれば、発熱部を含む発熱体を形成する工程では、シリコン膜と金属膜とを順次形成することによって形成された積層膜に、熱処理を施すことによって、シリコン膜と金属膜とを反応させて金属膜を合金化する。これにより、高抵抗かつ耐久性に優れたサーマルプリントヘッドを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態に係るサーマルプリントヘッドの一例を示す平面図である。

【図2】図２は、同実施の形態において、図１に示される点線枠ＤＬ１内の構造の一例を示す部分拡大平面図である。

【図3】図３は、同実施の形態において、図２に示される断面線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面構造を含む断面図である。

【図4】図４は、同実施の形態において、図１に示される点線枠ＤＬ２内の構造の一例を示す部分拡大斜視図である。

【図5】図５は、同実施の形態において、サーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す部分断面図である。

【図6】図６は、同実施の形態において、図５に示す工程の後に行われる工程を示す部分断面図である。

【図7】図７は、同実施の形態において、図６に示す工程の後に行われる工程を示す部分断面図である。

【図8】図８は、同実施の形態において、図７に示す工程の後に行われる工程を示す部分断面図である。

【図9】図９は、同実施の形態において、図８に示される点線枠ＤＬ３内の構造を示す部分拡大断面図である。

【図10】図１０は、同実施の形態において、図８または図９に示す工程の後に行われる工程を示す部分拡大断面図である。

【図11】図１１は、同実施の形態において、図１０に示す工程における部分断面図である。

【図12】図１２は、同実施の形態において、図１０または図１１に示す工程の後に行われる工程を示す部分断面図である。

【図13】図１３は、同実施の形態において、図１２に示す工程の後に行われる工程を示す部分断面図である。

【図14】図１４は、同実施の形態において、図１３に示す工程の後に行われる工程を示す部分断面図である。

【図15】図１５は、同実施の形態において、図１４に示す工程の後に行われる工程を示す部分断面図である。

【図16】図１６は、同実施の形態において、サーマルプリントヘッドの動作の一例を説明するための断面図である。

【図17】図１７は、同実施の形態において、各種の金属とシリコンとの合金膜の比抵抗を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

実施の形態に係るサーマルプリントヘッドの一例について説明する。サーマルプリントヘッドは、サーマルプリントヘッドとプラテンローラとの間に挟み込まれて搬送される印刷媒体に印刷を施すプリンタ装置に組み込まれている。印刷媒体としては、たとえば、バーコードシートまたはレシート等を作成するための感熱紙がある。

【0012】

図１、図２および図３に示すように、サーマルプリントヘッド１は、発熱体１１等が形成された第１基板部３ａと、ドライバＩＣ３９が搭載された第２基板部３ｂとによって構成されている。ここでは、主として、第１基板部３ａの構造について具体的に説明する。なお、説明の便宜上、図３では、第１基板部３ａの断面構造に加えて、第２基板部３ｂの断面構造も併せて示されている。

【0013】

図１および図２に示すように、サーマルプリントヘッド１における第１基板部３ａでは、発熱部１３をそれぞれ含む複数の発熱体１１と、複数の発熱体１１のそれぞれに電気的に接続された複数の配線層２１とが形成されている。複数の配線層２１のそれぞれの一端側は、個別電極２９に電気的に接続されている。個別電極２９は、複数の発熱体１１のそれぞれに対応するように配置されている。複数の配線層２１のそれぞれの他端側は、共通電極３１に電気的に接続されている。なお、図２では、図面の煩雑さを避けるために、個々の配線層２１のパターンは示されていない。また、個別電極２９が形成されている領域には、接地電極も併せて形成されている。

【0014】

第１基板部３ａの構造について、より詳細に説明する。図３および図４に示すように、複数の発熱体１１および複数の配線層２１は、第１基板５の表面に形成されている。第１基板５として、ここでは、シリコン基板が適用されている。その第１基板５の表面には、突出した凸条体７が形成されている。凸条体７は、サーマルプリントヘッド１の長手方向（図１参照）に沿って延在するように形成されている。長手方向は、感熱紙等の印刷媒体の幅方向に対応する。凸条体７を含む第１基板５の表面を覆うように、たとえば、シリコン酸化膜等の絶縁膜９が形成されている。

【0015】

複数の発熱体１１と複数の配線層２１とは、凸条体７の表面に絶縁膜９を介在させて形成されている。複数の配線層２１のそれぞれは、対応する発熱体１１に接触する態様で発熱体１１上に積層されている。複数の配線層２１のそれぞれは、凸条体７の頂部を含む位置において、発熱体１１を露出するように形成されている。発熱体１１が露出した部分が発熱部１３となる。発熱部１３から発せられる熱によって、感熱紙（図示せず）に印刷が施されることになる。

【0016】

発熱体１１は、金属とシリコンとの合金膜から形成されている。ここでは、発熱体１１は、その一例として、チタンとシリコンとの合金膜から形成されている。後述するように、チタンとシリコンとの合金膜は、積層したチタン膜とシリコン膜とに熱処理を施し、チタン膜を合金化することで形成される。

【0017】

発熱体１１の比抵抗値は、たとえば、数百μΩ・ｃｍ～２０００μΩ・ｃｍ程度であり、１０００μΩ・ｃｍ～２０００μΩ・ｃｍ程度がより好ましい。配線層２１は、発熱体１１への通電経路として形成されている。配線層２１は、チタン膜２３と銅膜２５との積層膜として形成されている。配線層２１は、チタン膜２３が発熱体１１に接触するように形成されている。

【0018】

露出した発熱部１３に接触する態様で、第１基板５を覆うように第１保護膜３３が形成されている。第１保護膜３３は、たとえば、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜等から形成されている。さらに、その第１保護膜３３に接触する態様で、第１基板５を覆うように第２保護膜３５が形成されている。なお、図４では、図面の煩雑さを避けるために、第１保護膜３３と第２保護膜３５とは、二点鎖線によって部分的に示されている。

【0019】

第２保護膜３５は、たとえば、炭化ケイ素膜（ＳｉＣ）またはタンタルアルミナイトライド膜（ＴａＡｌＮ）等から形成されている。第２保護膜３５は、特に、凸条体７を覆うように形成されている。第２保護膜３５は、第１保護膜３３よりも高い硬度を有する高硬度の膜である。第２保護膜３５は、ビッカース硬度の値が１０００以上の硬度を有する。発熱体１１と配線層２１とが形成された第１基板５は、放熱板４９に接触するように配置されている。放熱板４９は、たとえば、アルミニウム等から形成されている。

【0020】

次に、サーマルプリントヘッド１における第２基板部３ｂについて簡単に説明する。第２基板部３ｂでは、第２基板３７に、ドライバＩＣ３９（Integrated Circuit）が実装されている。ドライバＩＣ３９は、ワイヤ４１を介して個別電極２９と電気的に接続されている。第２基板３７として、ここでは、ＰＣＢ基板（Printed Circuit Board）が配置されている。第２基板３７は、放熱板４９に接触するように配置されている。

【0021】

さらに、ドライバＩＣ３９は、ワイヤ４３とフレキシブルケーブル４５とを介してコネクタ４７に電気的に接続されている。コネクタ４７は、プリンタ装置（図示せず）に電気的に接続されている。ドライバＩＣ３９、ワイヤ４１およびワイヤ４３は、樹脂材４４によって覆われている。

【0022】

上述したサーマルプリントヘッド１では、特定の発熱部１３（発熱体１１）に電気的に接続されている配線層２１に電流を流すことによって、その発熱部１３が発熱し、その熱によって、感熱紙に印刷が施されることになる。

【0023】

次に、上述したサーマルプリントヘッド１の製造方法の一例について説明する。図５に示すように、まず、第１基板５を用意する、ここでは、第１基板５として、シリコン基板が適用される。

【0024】

次に、図６に示すように、第１基板５の表面に凸条体７を形成する。第１基板５の表面に、凸条体７が形成される領域を覆い、他の領域を露出するマスク層（図示せず）が形成される。次に、そのマスク層をエッチングマスクとして、たとえば、水酸化カリウム溶液（ＫＯＨ）に浸漬することによって、露出した第１基板５の表面にエッチング処理が施されて、第１基板５の表面が後退する。その後、マスク層を除去することで、第１基板５の表面に凸条体７が形成される。

【0025】

次に、図７に示すように、第１基板５の表面に絶縁膜９を形成する。絶縁膜９として、ここでは、シリコン酸化膜が形成される。シリコン酸化膜は、たとえば、ＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition）によって形成される。また、シリコン酸化膜を、第１基板５に熱処理を施すことによる熱酸化法によって形成してもよい。

【0026】

次に、図８に示すように、シリコン膜とチタン膜との積層膜１８を形成する。図９に示すように、第１基板５の表面を覆うように、たとえば、スパッタ法によってシリコン膜１５が形成される。次に、そのシリコン膜１５を覆うように、スパッタ法によってチタン膜１７が形成される。その後、必要に応じて、シリコン膜１５とチタン膜１７とを交互に形成することによって、積層膜１８が形成される。シリコン膜１５とチタン膜１７とは、スパッタ装置（図示せず）内において交互に形成される。

【0027】

次に、図１０に示すように、積層膜１８に熱処理を施し、シリコンとチタンとを反応させることによって、チタンとシリコンとの合金膜１９を形成する。熱処理の温度は、たとえば、５００℃～７００℃程度とされる。また、熱処理は、窒素雰囲気のもとで行われる。後述するように、熱処理の温度等を調整することによって、膜厚等の物理的な構造を変更することなく、発熱体１１となるチタンとシリコンとの合金膜１９の比抵抗を調整することができる。こうして、図１１に示すように、絶縁膜９の表面に接触するように、発熱体１１となるチタンとシリコンとの合金膜１９が形成される。

【0028】

次に、図１２に示すように、配線層となる導電膜２７を形成する。まず、チタンとシリコンとの合金膜１９に接触するように、たとえば、スパッタ法等によってチタン膜２３が形成される。次に、チタン膜２３に接触するように、たとえば、スパッタ法等によって銅膜２５が形成される。こうして、チタン膜２３と銅膜２５との積層膜からなる導電膜２７が形成される。

【0029】

次に、図１３に示すように、導電膜２７およびチタンとシリコンとの合金膜１９にエッチング処理を施すことによって、配線層１３と発熱体１１とを形成する。導電膜２７の表面に、配線層２１となる領域を覆い、他の領域を露出するマスク層（図示せず）が形成される。次に、そのマスク層をエッチングマスクとして、導電膜２７と、チタンとシリコンとの合金膜１９とにエッチング処理を順次施すことにより、発熱体１１と配線層２１とが形成される。

【0030】

次に、発熱部１３となる領域に位置する配線層２１の部分を露出し、他の配線層２１の部分を覆うマスク層（図示せず）が形成される。次に、そのマスク層をエッチングマスクとして、露出した配線層２１の部分にエッチング処理を施すことにより発熱体１１を露出させる。露出した発熱体１１の部分が発熱部１３となる。その後、個別電極２９および共通電極３１が形成される（図１４参照）。

【0031】

次に、図１４に示すように、露出した発熱部１３に接触する態様で、第１基板５を覆うように第１保護膜３３を形成する。第１保護膜３３として、たとえば、ＣＶＤ法によって、シリコン窒化膜が形成される。また、第１保護膜３３として、シリコン酸化膜を形成するようにしてもよい。

【0032】

次に、図１５に示すように、第１保護膜３３に接触する態様で、第２保護膜３５を形成する。まず、凸条体７を覆う第１保護膜３３の部分を露出し、他の領域に位置する第１保護膜３３の部分を覆うマスク層（図示せず）が形成される。次に、スパッタ法により、露出した第１保護膜３３の部分とマスク層とを覆うように、たとえば、炭化ケイ素膜（ＳｉＣ）が形成される。

【0033】

次に、露出した第１保護膜３３の部分に形成された炭化ケイ素膜の部分を残して、マスク層等が除去される。こうして、感熱紙が接触することになる、凸条体７を覆う第２保護膜３５が形成される。なお、第２保護膜３５としては、炭化ケイ素膜の他に、たとえば、タンタルアルミナイトライド膜（ＴａＡｌＮ）を形成するようにしてもよい。

【0034】

その後、放熱板４９に第１基板５と第２基板３７とが取り付けられる。第２基板３７に、ドライバＩＣ３９が実装される。ドライバＩＣ３９と、対応する個別電極２９とがワイヤ４１によって電気的に接続される。ドライバＩＣ３９とフレキシブルケーブル４５とが、ワイヤ４３によって電気的に接続される。ドライバＩＣ３９、ワイヤ４１およびワイヤ４３を封止するように、樹脂材４４が形成される。こうして、図３に示すように、サーマルプリントヘッド１の主要部が完成する。

【0035】

次に、上述したサーマルプリントヘッド１の動作について説明する。図１６に示すように、サーマルプリントヘッド１では、凸条体７（第２保護膜３５）とプラテンローラ５１との間に挟み込まれた感熱紙５３が送り出されながら感熱紙５３へ印刷が行われる。このとき、印刷に関する指令信号がドライバＩＣ３９に入力される。

【0036】

ドライバＩＣ３９は、入力された指令信号に基づき、対応する個別電極２９と共通電極３１とを介して、特定の発熱部１３（発熱体１１）に電気的に接続されている配線層２１に電流を流す。配線層２１に電流が流れることによって、その特定の発熱部１３が発熱する。凸条体７（第２保護膜３５）とプラテンローラ５１との間に挟み込まれた感熱紙５３が、その熱に反応することによって、感熱紙５３に印刷が行われることになる。

【0037】

上述したサーマルプリントヘッド１では、発熱部１３を含む発熱体１１は、金属とシリコンとの合金膜から形成されており、ここでは、その一例として、チタンとシリコンとの合金膜１９から形成されている。

【0038】

チタンとシリコンとの合金膜１９は、シリコン膜１５とチタン膜１７との積層膜１８を形成し、その積層膜１８に熱処理を施し、チタン膜１７を合金化することによって形成される。これにより、スパッタ法によりタンタルナイトライド膜等によって形成される、従来のサーマルプリントヘッドにおける抵抗層と比べると、発熱体１１は、積層されたシリコン膜１５とチタン膜１７とに熱処理を施すことによって形成されることで、高抵抗かつ耐久性に優れたサーマルプリントヘッド１を得ることができる。

【0039】

また、積層膜１８としては、スパッタ装置における同一の真空領域において、シリコン膜１５とチタン膜１７とを、それぞれ所望の複数回にわたって形成することができる。これにより、発熱体１１としての耐久性をさらに向上させることができる。

【0040】

さらに、発熱体１１が、積層膜１８に熱処理を施すことによって形成されることで、発熱体１１における抵抗値のばらつきを少なくすることができる。すなわち、発熱体１１における抵抗値の分布を均一にすることができる。

【0041】

また、発熱体１１として、チタンとシリコンとの合金膜１９（金属とシリコンとの合金膜）を適用することで、たとえば、発熱体１１の厚さまたは幅等の構造を変更することなく、発熱体１１の比抵抗を所望の比抵抗に設定することができる。このことについて説明する。

【0042】

図１７に、チタンとシリコンとの合金膜を含む複数の金属とシリコンとの合金膜について、熱処理温度に対する比抵抗の定性的なグラフ（傾向）を示す。図１７における上段左側に示されているチタンとシリコンとの合金膜の場合、熱処理温度が高くなるにしたがい、比抵抗の値は徐々に小さくなり、ある温度を越えると比抵抗の値が急激に低下する傾向を示している。

【0043】

半導体製造工程において一般的に適用されている合金膜は、金属シリサイドと表現され、たとえば、配線材料として適用されている。このような金属シリサイドは、比抵抗の値が最も低くなる熱処理温度の下で形成される。図１７における下段右側に示されているように、チタンシリサイド膜では、約８００℃～９００℃の温度条件の下で熱処理を施すことで、チタンシリサイド膜は、およそ１５μΩ・ｃｍ程度の比抵抗（最小比抵抗）の値となる。

【0044】

一方、上述したサーマルプリントヘッド１において適用されるチタンとシリコンとの合金膜１９は、発熱体１１として、半導体製造工程において適用されているチタンシリサイド膜の比抵抗の値よりも、一桁以上高い比抵抗の値を有するように形成される。たとえば、約５００℃～７００℃の温度条件の下で熱処理を施すことで、チタンとシリコンとの合金膜は、約数百μΩ・ｃｍ～２０００μΩ・ｃｍ程度の比抵抗の値となる。したがって、サーマルプリントヘッド１において適用されるチタンとシリコンとの合金膜１９は、半導体製造工程において適用されているチタンシリサイド膜とは、材料として性質が異なっていることがいえる。

【0045】

このように、上述したサーマルプリントヘッド１では、サーマルプリントヘッド１の仕様に応じて、発熱体１１の膜厚等の物理的な構造を変更することなく、熱処理温度を調整することによって、所望の比抵抗を有する発熱体１１（チタンとシリコンとの合金膜）を形成することが可能になる。

【0046】

発熱体１１となる金属とシリコンとの合金膜としては、チタンとシリコンとの合金膜の他に、たとえば、タングステンとシリコンとの合金膜、モリブデンとシリコンとの合金膜、コバルトとシリコンとの合金膜、ニッケルとシリコンとの合金膜、または、タンタルとシリコンとの合金膜を適用することができる。

【0047】

そのうち、ニッケルとシリコンとの合金膜、タングステンとシリコンとの合金膜およびコバルトとシリコンとの合金膜のそれぞれについて、図１７に、熱処理温度に対する比抵抗の定性的なグラフ（傾向）を示す。また、コバルトとシリコンとの合金膜については、熱処理時間に対する比抵抗の定性的なグラフ（傾向）も併せて示す。

【0048】

これらの金属とシリコンとの合金膜を使用する場合においても、図１７に示されている、それぞれの金属とシリコンとの合金膜の最小比抵抗の値よりも、一桁以上高い比抵抗の値を有するように、熱処理温度（または熱処理時間）を調整することで、発熱体１１として適用することができる。

【0049】

また、金属とシリコンとの合金膜の材料を変更することによっても、発熱体１１としての抵抗値を所望の抵抗値に合わせることができる。なお、モリブデンとシリコンとの合金膜およびタンタルとシリコンとの合金膜のそれぞれについても、熱処理温度を調整することによって、発熱体１１としての所望の比抵抗の値を得ることができると考えられる。

【0050】

なお、実施の形態において説明したサーマルプリントヘッドについては、必要に応じて種々組み合わせることが可能である。また、凸条体が形成される基板としては、シリコン基板に限られるものではなく、たとえば、セラミック基板等も適用することができる。さらに、第２保護膜３５としては、炭化ケイ素膜の他に、ビッカース硬度の値が、１０００以上の膜を適用することが可能である。

【0051】

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本開示は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0052】

本開示は、以下の態様を含む。

【0053】

（付記１）
凸条体が形成された基板と、
前記凸条体に絶縁膜を介在させて、金属とシリコンとの合金によって形成された、発熱部を含む発熱体と、
前記発熱部を露出する態様で前記発熱体に接触するように形成され、前記発熱体への通電経路となる配線層と
を備えた、サーマルプリントヘッド。

【0054】

（付記２）
前記金属と前記シリコンとの前記合金は、チタンと前記シリコンとの前記合金、タングステンと前記シリコンとの前記合金、モリブデンと前記シリコンとの前記合金、コバルトと前記シリコンとの前記合金、ニッケルと前記シリコンとの前記合金およびタンタルと前記シリコンとの前記合金からなる群から選ばれるいずれかを含む、付記１記載のサーマルプリントヘッド。

【0055】

（付記３）
露出した前記発熱部に接触する態様で、前記凸条体を覆うように形成された第１保護膜を備えた、付記１または２に記載のサーマルプリントヘッド。

【0056】

（付記４）
前記第１保護膜は、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜の少なくともいずれかを含む、付記３記載のサーマルプリントヘッド。

【0057】

（付記５）
前記第１保護膜に接触する態様で形成され、前記第１保護膜の硬度よりも高い硬度を有する第２保護膜を備えた、付記３または４に記載のサーマルプリントヘッド。

【0058】

（付記６）
前記第２保護膜は、ビッカース硬度の値が少なくとも１０００以上の硬度を有する、付記５記載のサーマルプリントヘッド。

【0059】

（付記７）
前記第２保護膜は、炭化ケイ素およびチタンアルミナイトライドのいずれかを含む、付記６記載のサーマルプリントヘッド。

【0060】

（付記８）
前記基板は、シリコン基板を含む、付記１～７のいずれか１項に記載のサーマルプリントヘッド。

【0061】

（付記９）
前記配線層は、銅膜およびチタン膜を含む、付記１～８のいずれか１項に記載のサーマルプリントヘッド。

【0062】

（付記１０）
凸条体を有する基板を形成する工程と、
前記凸条体を覆うように絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に、シリコン膜と金属膜とを順次形成することによって積層膜を形成する工程と、
熱処理を施すことにより、前記積層膜における前記シリコン膜と前記金属膜とを反応させて前記金属膜を合金化し、発熱部を含む発熱体を形成する工程と、
前記発熱部を露出させる態様で前記発熱体に接触するように、前記発熱体への通電経路となる配線層を形成する工程と
を備えた、サーマルプリントヘッドの製造方法。

【0063】

（付記１１）
前記積層膜を形成する工程では、前記金属膜として、チタン、タングステン、モリブデン、コバルト、ニッケルおよびタンタルからな群から選ばれるいずれかの前記金属膜が形成される、付記１０記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。

【0064】

（付記１２）
前記熱処理の温度は、５００℃～７００℃である、付記１０または１１に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。

【0065】

（付記１３）
露出した前記発熱部に接触する態様で、前記凸条体を覆うように第１保護膜を形成する工程を備えた、付記１０～１２のいずれか１項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。

【0066】

（付記１４）
前記第１保護膜に接触する態様で、前記第１保護膜の硬度よりも高い硬度を有する第２保護膜を形成する工程を備えた、付記１３記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本開示は、サーマルプリントヘッドに有効に利用される。

【符号の説明】

【0068】

１ サーマルプリントヘッド、３ａ 第１基板部、３ｂ 第２基板部、５ 第１基板、７ 凸条体、９ 絶縁膜、１１ 発熱体、１３ 発熱部、１５ シリコン膜、１７ チタン膜、１８ 積層膜、１９ チタンとシリコンとの合金膜、２１ 配線層、２３ チタン膜、２５ 銅膜、２７ 導電膜、２９ 個別電極、３１ 共通電極、３３ 第１保護膜、３５ 第２保護膜、３７ 第２基板、３９ ドライバＩＣ、４１、４３ ワイヤ、４４ 樹脂材、４５ フレキシブルケーブル、４７ コネクタ、４９ 放熱板、５１ プラテンローラ、５３ 感熱紙、ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬ３ 点線枠。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】