專(zhuān)利名稱(chēng)：驅(qū)動(dòng)電路、液體排放襯底和噴墨打印頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)電路、液體排放襯底以及噴墨打印頭。
背景技術(shù)：
日本專(zhuān)利特開(kāi)No. 11-138775公開(kāi)了一種振鈴抑制電路，其中多個(gè)開(kāi)關(guān)元件并聯(lián)連接，定時(shí)控制電路將各個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)時(shí)刻控制成彼此不同。日本專(zhuān)利特開(kāi)No. 2003-069414公開(kāi)了一種輸出電路,其中多個(gè)晶體管的閾值通過(guò)將晶體管的襯底雜質(zhì)濃度或襯底電勢(shì)設(shè)置成不同的值而設(shè)置成不同值。
然而，這些相關(guān)技術(shù)存在如下問(wèn)題。前一技術(shù)需要設(shè)置新的定時(shí)電路以將多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)時(shí)刻設(shè)置為彼此不同。這增加了電路面積。后一技術(shù)改變了多個(gè)晶體管之間的襯底雜質(zhì)濃度或襯底電勢(shì)。為此，在制造工藝中需要增加步驟，增大了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)電路，其具有小的電路面積和簡(jiǎn)單的制造工藝，并能抑制振Tl。本發(fā)明的第一方面提供一種驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路包括在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間并聯(lián)電連接的多個(gè)MOS晶體管，并通過(guò)該多個(gè)MOS晶體管驅(qū)動(dòng)電連接在第一節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間的負(fù)載，其中該多個(gè)MOS晶體管包括具有彼此不同的溝道長(zhǎng)度且因此具有彼此不同的閾值電壓的至少兩個(gè)MOS晶體管。本發(fā)明的第二方面提供一種液體排放襯底，該襯底包括用于液體的通道、加熱該通道中的液體的加熱元件以及驅(qū)動(dòng)作為負(fù)載的該加熱元件的上述驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明的第三方面提供一種噴墨打印頭，其包括與用于墨的孔連通的通道、加熱該通道中的墨的加熱元件以及驅(qū)動(dòng)作為負(fù)載的該加熱元件的上述驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明的另外的特征將通過(guò)下面對(duì)示例性實(shí)施例的描述(參照附圖)而變得明顯。


圖I是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的噴墨打印頭的電路圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電路圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的時(shí)序圖；圖4是根據(jù)一實(shí)施例的圖2中的晶體管的截面示意圖；以及圖5是根據(jù)一實(shí)施例的圖4中的晶體管的圖表。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖I是例示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的噴墨打印頭的電路圖。該噴墨打印頭包括加熱元件塊10、驅(qū)動(dòng)電路塊20、以及控制驅(qū)動(dòng)電路塊20的控制電路30。加熱元件塊10包括多個(gè)加熱器10-1至10-n。驅(qū)動(dòng)電路塊20包括將參照?qǐng)D2描述的開(kāi)關(guān)電路20-1至20-n。控制電路30供應(yīng)輸入數(shù)據(jù)到開(kāi)關(guān)電路20_1至20-n?？刂齐娐?0控制開(kāi)關(guān)電路20-1至20_n的傳導(dǎo)。第一電源VH向加熱器10_1至10-n供應(yīng)電流，使得加熱器10-1至10-n發(fā)熱。到開(kāi)關(guān)電路的輸入信號(hào)為Vi-I至Vi_n，輸出電流信號(hào)為Io-I至Io-n。圖2是等效電路圖，示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的加熱器10-1和開(kāi)關(guān)電路20-1。開(kāi)關(guān)電路20-1包括用作開(kāi)關(guān)元件的四個(gè)MOS晶體管SI至S4。在該例子中，四個(gè)MOS晶體管SI至S4具有不同的溝道長(zhǎng)度。由于MOS晶體管的短溝道效應(yīng)，所以MOS晶體管SI至S4的閾值電壓為不同的電壓Vthl至Vth4。Vthl至Vth4具有如下關(guān)系Vthl〈Vth2〈Vth3〈Vth4。MOS晶體管SI至S4中的每一個(gè)的輸出端子的一端均電連接至第一節(jié)點(diǎn)NI。用作負(fù)載的加熱器10-1的一端電連接至第一節(jié)點(diǎn)NI，加熱器10-1的另一端經(jīng)第三節(jié)點(diǎn)N3電連接至第一電源VH。MOS晶體管SI至S4中的每個(gè)的輸出端子的另一端電連接至第二節(jié)點(diǎn)N2。第二節(jié)點(diǎn)N2電連接至第二電源(在本示例中為地電勢(shì))。MOS晶體管SI至S4的輸入柵極接收來(lái)自控制電路30的控制信號(hào)Vi-Ι。以此方式，MOS晶體管SI至S4并聯(lián)電連接。圖 3所示的電流C1-C4的波形為分別流經(jīng)MOS晶體管SI至S4的電流信號(hào)的示意性波形。開(kāi)關(guān)電路20-1的操作將參照?qǐng)D2和3來(lái)說(shuō)明。首先，控制信號(hào)Vi-I輸入到開(kāi)關(guān)電路。由于MOS晶體管SI至S4的閾值電壓Vthl至Vth4彼此不同，所以流經(jīng)MOS晶體管SI至S4的電流展現(xiàn)出圖3示意性示出的電流C1至C4的波形。電流C2從電流Cl的前沿延遲h上升，并在從電流Cl的后沿提前t/的時(shí)刻下降。類(lèi)似地，電流C3和C4從電流Cl的前沿延遲〖2和〖3上升，并在提前t2’和t3’的時(shí)刻下降。在理想狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)電路的輸出電流信號(hào)Io (η)具有圖3中的Io (η)所表示的階梯式波形。盡管流經(jīng)從第一節(jié)點(diǎn)延伸到第三節(jié)點(diǎn)的路徑的電流的前沿和后沿包括幾乎相同的高頻成分，但是驅(qū)動(dòng)電流的高頻成分的幅度可以被抑制。結(jié)果，上沖和下沖的幅度可以被抑制，抑制了振鈴。因此，加熱器10-1和MOS晶體管SI至S4的劣化以及由噪音產(chǎn)生所導(dǎo)致的故障可以被抑制。在圖2和3所示的第一實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)電路20 (η)中的開(kāi)關(guān)元件的數(shù)量為四。但是，這僅是一個(gè)例子。多個(gè)MOS晶體管中的至少兩個(gè)能夠具有不同的溝道長(zhǎng)度。即使在這種情形下，也可以抑制振鈴，因?yàn)殡娏髁鹘?jīng)開(kāi)關(guān)的時(shí)刻由于閾值電壓差異而彼此不同。當(dāng)控制電路30的電源電壓低時(shí)，可以在控制電路30和驅(qū)動(dòng)電路塊20之間插置電平移動(dòng)電路。圖4是例示MOS晶體管SI至S4的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。在這個(gè)例子中，具有LOCOS偏移結(jié)構(gòu)的η型MOS晶體管形成在P型硅半導(dǎo)體襯底上。然而，結(jié)構(gòu)是任意的，只要晶體管可以通過(guò)溝道長(zhǎng)度調(diào)節(jié)閾值電壓即可。LOCOS偏移結(jié)構(gòu)是這樣一種結(jié)構(gòu)，其中元件隔離區(qū)域形成在部分或全部柵電極和部分漏極區(qū)域之間以確保柵電極和漏極區(qū)域之間的長(zhǎng)距離。尤其在需要高電壓容限時(shí)，該結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。圖4中的MOS晶體管為橫向DMOS (雙擴(kuò)散M0S)晶體管。由于DMOS晶體管也是在電壓容限方面優(yōu)良的器件，所以DMOS晶體管和LOCOS偏移結(jié)構(gòu)的同時(shí)使用對(duì)于更高的電壓容限而言是優(yōu)選的。圖4所示的結(jié)構(gòu)僅是示例，本發(fā)明不限于此。在圖4中，η_型阱區(qū)域202和ρ型阱區(qū)域203形成在ρ_型半導(dǎo)體襯底201的上表面上。η+型雜質(zhì)區(qū)域204形成在η_型阱區(qū)域202的部分表面中。用作源極的η+型雜質(zhì)區(qū)域205形成在ρ型阱區(qū)域203的部分表面中。η_型阱區(qū)域202和η+型雜質(zhì)區(qū)域204形成漏極區(qū)域。P型阱區(qū)域203為形成MOS晶體管的溝道的部分，溝道通過(guò)施加到柵極的電壓形成。柵極氧化物膜206形成在具有這些如此形成的區(qū)域的半導(dǎo)體襯底的整個(gè)表面上。L0C0S207形成在n_型阱區(qū)域202中的部分柵極氧化物膜206中。L0C0S207的一端延伸至與雜質(zhì)區(qū)域204的末端對(duì)應(yīng)的位置。L0C0S207的另一端延伸至n_型阱區(qū)域202和ρ型阱區(qū)域203之間的邊界208。然而，LOCOS的該另一端不到達(dá)邊界208的位置，停留在η_型阱區(qū)域202中的位置處。柵電極209形成在η_型阱區(qū)域202和ρ型阱區(qū)域203上側(cè)的柵極氧化物膜206和L0C0S207上。柵極電極209的一端延伸至與η+型雜質(zhì)區(qū)域205的末端對(duì)應(yīng)的位置，其另一端停留在L0C0S207上。表示在位于柵極電極209與η +型雜質(zhì)區(qū)域205之間的邊界210與邊界208之間的距離的溝道長(zhǎng)度Lp可以通過(guò)在制造工藝中當(dāng)在ρ型阱區(qū)域203中形成η+型雜質(zhì)區(qū)域205時(shí)的掩模來(lái)限定。此時(shí)，限定不同溝道長(zhǎng)度的掩?？梢詰?yīng)用到形成驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)MOS晶體管。調(diào)整溝道長(zhǎng)度Lp的步驟不需要制造工藝中的額外工藝，不同于改變襯底的雜質(zhì)濃度。通過(guò)調(diào)整通道長(zhǎng)度Lp，可以使MOS晶體管的閾值電壓彼此不同。
圖5是例示MOS晶體管的短溝道效應(yīng)的特性的圖表。在該圖表中，溝道長(zhǎng)度Lp沿橫軸繪制，閾值電壓Vth沿縱軸繪制。如從圖5顯見(jiàn)的那樣，閾值電壓可以通過(guò)精細(xì)地改變溝道長(zhǎng)度Lp來(lái)調(diào)整。此外，將說(shuō)明液體排放襯底。液體排放襯底包括根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路、由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的加熱元件、以及液體通道。加熱元件設(shè)置成加熱通道中的液體。通道中的液體被加熱和排放。液體從與通道連通的孔排放。下面，將對(duì)噴墨打印頭進(jìn)行說(shuō)明。在噴墨打印頭中，用作墨液體通道的部件設(shè)置在噴墨頭襯底上，噴墨頭襯底包括根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路和加熱元件。加熱元件設(shè)置成加熱通道。由根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的加熱元件加熱在通道中的墨。然后墨從與通道連通的墨孔排放，并用于在打印紙等上打印。如上所述，不同的閾值電壓可以通過(guò)調(diào)整MOS晶體管SI至S4的溝道長(zhǎng)度來(lái)設(shè)定。結(jié)果，可以提供抑制振鈴生成的開(kāi)關(guān)電路20-(n)而不增加電路面積且不增加制造步驟。盡管已經(jīng)參照示范性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是將理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示范性實(shí)施例。所附權(quán)利要求的范圍將被賦予最寬解釋從而涵蓋所有這樣的修改以及等效結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)電路，包括并聯(lián)電連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的多個(gè)MOS晶體管，并通過(guò)該多個(gè)MOS晶體管驅(qū)動(dòng)電連接在該第一節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間的負(fù)載，其中該多個(gè)MOS晶體管包括具有彼此不同的溝道長(zhǎng)度且因此具有彼此不同的閾值電壓的至少兩個(gè)MOS晶體管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路，其中，該多個(gè)MOS晶體管中的每一個(gè)均具有LOCOS偏移結(jié)構(gòu)。
3.一種液體排放襯底，包括 用于液體的通道； 加熱該通道中的液體的加熱元件；以及 權(quán)利要求I或2中限定的驅(qū)動(dòng)電路， 其中，該驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)作為負(fù)載的該加熱元件。
4.一種噴墨打印頭，包括 與用于墨的孔連通的通道； 加熱該通道中的墨的加熱元件；以及 權(quán)利要求I或2中限定的驅(qū)動(dòng)電路， 其中，該驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)作為負(fù)載的該加熱元件。
全文摘要
本發(fā)明的示范性實(shí)施例提供驅(qū)動(dòng)電路、液體排放襯底和噴墨打印頭。一種驅(qū)動(dòng)電路包括并聯(lián)電連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的多個(gè)MOS晶體管，并通過(guò)該多個(gè)MOS晶體管驅(qū)動(dòng)電連接在該第一節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間的負(fù)載，其中，該多個(gè)MOS晶體管包括具有彼此不同的溝道長(zhǎng)度且因此具有彼此不同的閾值的至少兩個(gè)MOS晶體管。
文檔編號(hào)H03K19/094GK102862389SQ201210226799
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者遠(yuǎn)藤航, 大村昌伸 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社