CN119497668A 装置制造方法、头制造方法、压电体装置、液体排出头、液体排出设备 （株式会社理光）

2025.01.17PCT/IB2023/0569382023.07.05WO2024/023608EN2024.02.01时，在形成压电体元件的区域中形成第一绝缘膜;在基板上形成CMOS元件和压电体元件之后，形成CMOS元件的CMOS配线层和压电体元件的压2在形成有所述CMOS元件的所述基板的所述第一面上在所述基板上形成所述CMOS元件和所述压电体元件之后，形成所述在所述基板上形成所述CMOS配线层和所述压电配线层之后，从所述第一绝缘膜比所述第二绝缘膜更接近所述基板的所在第一温度下进行用于杂质扩散的热处理，以在所述CMOS元件中其中，在比用于杂质扩散的热处理的所述第一温度低的第二3第二绝缘膜，其形成在所述上部电极层的所述第二面上4[0002]已经尝试在各种领域中使用振动薄膜的压电体装置。压电体装置例如用于医药、[0008]专利文献1公开了压电体由能够在低于450℃的温度下处理的一种或多种压电材5[0014]在一种用于制造压电体装置第一面上形成CMOS元件;在形成有所述CMOS元件的所述基板的所述第一面上形成压电体元件;当形成所述CMOS元件或所述压电体元件时，在形成所述压电体元件的区域中形成第一CMOS元件的CMOS配线层和所述压电体元件的压电配线层;以及在所述基板上形成所述CMOS所述基板的所述第一面上的第一绝缘膜;在所述第一绝缘膜上的压电体元件，所述层的与所述第一面相反侧的第二面上具有第一面;以及上部电极层，其在所述压电层的与所述第一面相反侧的第二面上具有第一面;以及第二绝缘膜，其形成在所述上部电极[0017]根据本实施例，能够提供在同一基板上具备CMOS元件和压电体元件、并且兼顾67且确保液滴排出动作的CMOS一体型压电体元件的液体排出头或液体排出设备是非常困难沟道金属氧化物半导体(PMOS)、N沟道金属氧化物半导体(NMOS)的阈值电压偏移引起的动8[0072]本实施方式的压电体装置是在同一基板上形成CMOS元件和压电体元件而成的压[0079]CMOS由NMOS和PMOS组合形成。在本实施例的附图中，为了方便起见，仅表示了[0080]侧壁115形成在栅电极114上，在图1中省略了侧壁115。侧壁115在图11E和11F至9用导电金属材料等。下部电极层161和上部电极层163可以由相同的材料或不同的材料制[0094]当在下部电极层161和上部电极层163之间施加驱动电压时，在压电体层162中发[0095]本实施方式的压电体装置可以包括贯穿压电体元件160并与空隙190连通的通[0096]该示例的压电体装置包括在下部电极层161的下侧的第一绝缘膜171和在上部电极层163的上侧的第二绝缘膜172。压电体层162下面的第一绝缘膜171比压电体层162上面[0097]本实施方式的压电体装置的制造方法与形成CMOS元件用的配线层后形成压电体动板380的基层370和压电体元件360之间的位置二绝缘膜172厚，这与图4A和4B中基层370位于压电体元件360的下侧的情况类似。在图5B中，第一绝缘膜171比第二绝缘膜172薄，这被认为与图3A和3B中基层370位于压电体元件[0113]图5A表示第一绝缘膜171比第二绝缘膜172厚的示例，该示例不包括在本实施例[0114]图中虚线所示的位移部175是在驱动时(弯曲时)比其他部分变形更大的部分。第[0118]本实施方案的液体排出头设有本实施方案的压电体装置，包括贯通压电体元件[0120]在描述本实施方案的液体排出头的实例之前，将描述液体排出头中的排出系[0127]可以认为，PZT的加工性的问题可以通过薄膜PZT元件的[0131]相反，发现即使当将CMOS元件和压电体元件形成在相同基板上的压电体装置(能够执行CMOS动作的压电体装置)适用于液体排出头时，通过现有排出系统也不能执行优良[0137]包含压电体元件160的振动板是显著影响液滴排出特性的部分。液滴排出特性不图7所示的示例中配置有墨液接触膜176(液体接触膜)和喷嘴斥水膜177(斥水膜)。在本示[0141]在如本实施方式那样的喷嘴板振动方式的情况下，不需要将空隙190设为封闭空别液室291(液室291)成为密闭空间，需要在与个别液室291(液室)之间的路径上设置流体[0159]在本实施例中，在其上形成用于液滴排出的喷嘴孔的基板上[0161]图9是用于说明本实施方式的压电体装置的制造方法的一例的流程图。在该示例[0162]在同一基板上形成CMOS元件和压电体元件的情况下，需通常在850℃左右的温度下形成。当在低于C列举对CMOS特性值(阈值电压等)产生影响的最终高温热处理、调整CMOS特性值(阈值电压包括在CMOS元件中形成NMOS或PMOS的源电极和漏电极时用于[0171]作为用于形成CMOS元件的高温热处理中的最终高温热处理，例如，可以列举在[0173]CMOS元件通常大多在900℃以上形成。当在形成CMOS之后施加与此相同程度的热[0174]因此，如上所述，更优选在比在CMOS元件形成工序中执行的最终高温热处理(例体元件形成工序A(S110a)和配线层形成工序(S120)获得的液体排出头可以以高水平实现(S110b)和配线层形成工序(S120)获得的液体排出头可以实现CMOS动作和液滴排出动作两(S110c)和配线层形成工序(S120)获得的液体排出头可以实现CMOS动作和液滴排出动作两时(S205的“是”)，通过压电体元件形成工序D(S110d)和压电体元件的配线层形成工序(S220)获得的液体排出头的液滴排出动作成为情况下)，通过压电体元件形成工序E(S110e)和压电体元件的配线层形成工序(S220)获得[0185]在本实施方式的制造方法中，在形成有压电体元件160的区域形成第一绝缘膜电体层162上面的第二绝缘膜172(上部绝缘膜)[0186]形成第一绝缘膜171的工序可以包含在CMOS元件形成工序或压电体元件形成工序[0190]通过形成贯通压电体元件160的喷嘴孔150，在喷嘴孔150的周围形成压电体元件1000℃以上进行。[0197]图11C是用于说明进行用于调整PMOS和NMOS的阈值电压的低浓度杂质离子注入的[0201]图11G是表示进行图11F中注入的高浓度杂质的热扩散和活化处理(杂质扩散热处[0202]因此，考虑到直到图11G的工序的热履历来设计诸如阈值电压的重要的CMOS特性影响CMOS元件的各种特性。形成压电体元件时的热处理优选在比图11G中进行的杂质扩散[0203]图11H表示在形成CMOS元件之后形成用作层间绝缘膜和保护膜的层的工序，该层前形成的第一绝缘膜171一起是CMOS元件上的第一[0212]图12E是表示形成配线的工序(配线层形成工序)的图，是表示形成配线的状态的硅氧化膜和硅氮化膜的层叠膜用作最上面的层间绝[0214]如上所述，CMOS元件和压电体元件可以形成在同一基板上。在图12E所示的状态[0215]第二绝缘膜172是压电体元件160的上侧的上部绝缘膜。第二绝缘膜172可以具有带轮406和从动带轮407之间的同步带408在主扫描方向上往复[0224]液体排出设备包括用于输送片材410的输送器495。输送器495包括作为输送器的输送带412和驱动输送带412的副扫描[0227]在滑架403的主扫描方向的一侧，用于将头404保持在良好状态的维护单元420设[0228]维护单元420例如包括用于盖住头404的喷嘴面的盖421和用于擦拭喷嘴面的擦拭[0229]主扫描移动单元493、供给单元494、维护单元420和输送器495安装到包括侧板[0242]“液体排出设备”不限于通过排出液体以使诸如字母或图形的有意义的图像可视[0243]上述"液体可附着材料"是指液体至少可暂时附着的材料，是指附着而固结的材在溶液中而成的组合液经由喷嘴喷射而将原材料的微粒造粒的[0249]"单个单元"的例子包括液体排出头和一个或多个功能部件及单元通过例如紧固、[0254]与图16所示的液体排出装置440同样，管456与安装有头罐441的头404或流路部[0261]通过图11A至11C和图12A至12C所示的方法制造图7所示的液体排出头，制造和评[0272]基于在预定的施加电压下是否获得期望的振动板位移量来评价压电体元件的压[0278]液滴排出动作的评价通过在预定的施加电压下预定的墨滴(量)是否能够获得期压电体元件形成温度在500℃~750℃的范围内时，通过与喷嘴振动板系统组合，可以实现电体元件形成温度在500℃~800℃的范围内时，通过与喷嘴振动板系统组合，可以实现[0295]上述实施例和比较例是验证液体排出头时的结果的实例。如上述实施方式中所[0303]所述压电体装置包括在所述下部电极层的下侧的第一绝缘膜和在所述上部电极含选自锆钛酸铅(PZT)和铌酸钾钠(KNN)中的一[0316]根据＜6＞所述的液体排出装置，其中，储存供给到所述液体排出头的液体的头移动单元中的至少任一个与所述液体排出头组合以[0318]一种液体排出设备，所述设备包用于杂质扩散的热处理的温度低100℃或更多的温度下形成压电体元件。800℃或更低的温度下形成所述压电体元件。500℃或更高的温度下形成所述压电体元件。[0345]一种制造液体排出头的方法，[0347]根据＜17＞所述的制造液体排[0354]在所述基板上形成所述CMOS元件和所述压电体元件之后，形成所述CMOS元件的[0367]在根据方面5所述的装置制造方法中，在500℃或更高且800℃或更低的所述第二通所述压电体元件并与所述空隙连通的通孔[0388]压电体层，其在所述下部电极及[0416]本专利申请基于2022年7月26日向日本专利局提交的日本专利申请No.2022_