(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部電極と下部電極に挟まれた圧電体膜を備える圧電体薄膜素子の製造方法において、下部電極を形成する工程と、圧電体膜を形成可能な金属成分の水酸化物の水和錯体、即ち、ゾルを前記下部電極上に塗布し脱脂処理して圧電体膜前駆体を成膜する圧電体膜前駆体成膜工程と、紫外線照射により前記圧電体膜前駆体中の残留有機物を一部除去する脱脂工程と、水熱処理により前記圧電体膜前駆体を結晶化させて圧電体膜を得る結晶化工程と、前記圧電体膜上に上部電極を形成する工程と、を備える圧電体薄膜素子の製造方法。
【請求項２】
前記脱脂工程は室温下で行うことを特徴とする請求項１に記載の圧電体薄膜素子の製造方法。
【請求項３】
前記脱脂工程で照射する紫外線の波長は１００ｎｍ乃至３５０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の圧電体薄膜素子の製造方法。
【請求項４】
上部電極と下部電極に挟まれた圧電体膜を備える圧電体薄膜素子の製造方法において、下部電極を形成する工程と、圧電体膜を形成可能な金属成分の水酸化物の水和錯体、即ち、ゾルを前記下部電極上に塗布し脱脂処理して圧電体膜前駆体を成膜する圧電体膜前駆体成膜工程と、所定条件下のアルカリ水溶液処理により前記圧電体膜前駆体中の残留有機物を一部除去する脱脂工程と、水熱処理により前記圧電体膜前駆体を結晶化させて圧電体膜を得る結晶化工程と、前記圧電体膜上に上部電極を形成する工程と、を備える圧電体薄膜素子の製造方法。
【請求項５】
前記脱脂工程におけるアルカリ水溶液処理は、室温以上８０℃以下で行うことを特徴とする請求項４に記載の圧電体薄膜素子の製造方法。
【請求項６】
前記脱脂工程におけるアルカリ水溶液処理は、大気圧下で行うことを特徴とする請求項４に記載の圧電体薄膜素子の製造方法。
【請求項７】
前記脱脂工程で使用するアルカリ処理液は、０．０５Ｍ以上０．５Ｍ以下の濃度に調整された、水酸化バリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化鉛水溶液又はこれらの混合水溶液であることを特徴とする請求項４に記載の圧電体薄膜素子の製造方法。
【請求項８】
前記圧電体膜前駆体成膜工程は、有機金属を含むゾルを下電極に塗布し脱脂してアモルファス状態の圧電体膜前駆体を成膜する工程であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうち何れか１項に記載の圧電体薄膜素子の製造方法。
【請求項９】
前記圧電体膜の組成は、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）、ジルコン酸チタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ3）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ3）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）又は、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ3）のうち何れかの圧電性セラミックスであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のうち何れか１項に記載の圧電体薄膜素子の製造方法。
【請求項１０】
基板の一面に振動板膜を成膜する工程と、請求項１乃至請求項９のうち何れか１項に記載の圧電体薄膜素子の製造方法により前記振動板膜上に圧電体薄膜素子を製造する工程と、前記基板を加工し、前記圧電体薄膜素子の駆動による前記振動板膜の変位を伝達可能な箇所に加圧室を形成する工程と、を備えるインクジェット式記録ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の製造方法により製造されたインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電体薄膜素子の製造技術に係わり、特に、圧電体膜前駆体の脱脂工程温度を低温環境下で行う圧電体薄膜素子の製造技術に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式記録ヘッドは、インク吐出の駆動源として機能する圧電体薄膜素子を備えている。圧電体薄膜素子は電気機械変換機能を呈する素子であり、ペロブスカイト（perovskite）結晶構造を有するセラミックスはこの作用を顕著に示すものが多いため、圧電体膜の材料に用いられている。この圧電体薄膜素子は、圧電体膜と、この圧電体膜を挟む上部電極及び下部電極を備えている。
【０００３】
一般的に用いられている圧電体膜は、チタン酸ジルコン酸鉛（以下、「ＰＺＴ」という場合がある。）を主成分とする二成分系、又は、この二成分系にＰＺＴの第三成分を加えた三成分系の組成を有する。この圧電体膜の成膜法として、ゾル・ゲル法が知られている。ゾル・ゲル法は、ＰＺＴ系圧電体膜の金属成分の水酸化物の水和錯体（ゾル）を下部電極上に塗布／乾燥／脱脂をして圧電体膜前駆体（ゲル）とし、この圧電体膜前駆体を加熱焼成して無機酸化物（圧電体膜）を調整する方法である。この方法によれば、ＰＺＴ系圧電体膜の前駆体を所望の厚みとなるまで数回の塗布／乾燥／脱脂を繰り返すことにより成膜できるため、組成制御に優れており、圧電体膜の厚みの調整に好適である。また、フォトエッチング工程を用いたパターニングも可能であり、インクジェット式記録ヘッドへの応用も実用化されている。例えば、ゾル・ゲル法で１μｍ程度の厚みを有するＰＺＴ膜を成膜する場合、ＰＺＴ膜のゾルをスピンコートし、乾燥／脱脂を行う工程を数工程行い、その後、アルカリ水溶液を処理液とした水熱処理で圧電体膜前駆体を結晶化させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の製法では水熱処理温度を２００℃以下で行うことが可能であるのに対し、熱処理による脱脂工程の温度は３５０℃前後に設定されており、圧電体膜の製造工程全体としてみれば、低温環境下（２００℃以下）での製造を実現することができなかった。製造工程における温度が高いと、膜内部に生じる残留応力が高くなり、製造過程においてクラックが生じる場合がある。また、圧電体薄膜素子の圧電特性の変動により、インク吐出スピード、インク吐出量が不安定になる場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、圧電体膜前駆体の脱脂工程における温度環境を低温に設定し、製造工程全体を低温に設定することのできる圧電体薄膜素子の製造方法を提供することを課題とする。また、製造工程全体の温度を低温環境下に設定できるインクジェット式記録ヘッドの製造方法及びこの製法で得られたインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェットプリンタを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧電体薄膜素子の製造方法は、下部電極を形成する工程と、圧電体膜を形成可能な金属成分の水酸化物の水和錯体、即ち、ゾルを前記下部電極上に塗布し脱脂処理して圧電体膜前駆体を成膜する圧電体膜前駆体成膜工程と、紫外線照射により前記圧電体膜前駆体中の残留有機物を一部除去する脱脂工程と、水熱処理により前記圧電体膜前駆体を結晶化させて圧電体膜を得る結晶化工程と、前記圧電体膜上に上部電極を形成する工程とを備える。
【０００７】
このような製造工程を備えることで、紫外線照射による脱脂工程は室温下で行うことができ、圧電体薄膜素子の全体の製造工程温度の上限を水熱処理に必要な温度（例えば、２００℃）以下に設定することができ、製造プロセスの低温化を実現することができる。また、脱脂工程で照射する紫外線の波長は１００ｎｍ乃至３５０ｎｍであることが好ましい。紫外線照射によりアモルファス状の圧電体膜前駆体中の残留有機物の一部を除去することができる。
【０００８】
本発明の圧電体薄膜素子の製造方法は、下部電極を形成する工程と、圧電体膜を形成可能な金属成分の水酸化物の水和錯体、即ち、ゾルを前記下部電極上に塗布し脱脂処理して圧電体膜前駆体を成膜する圧電体膜前駆体成膜工程と、所定条件下のアルカリ水溶液処理により前記圧電体膜前駆体中の残留有機物を一部除去する脱脂工程と、水熱処理により前記圧電体膜前駆体を結晶化させて圧電体膜を得る結晶化工程と、前記圧電体膜上に上部電極を形成する工程とを備える。
【０００９】
脱脂工程をアルカリ水溶液を用いた処理で行うことで、アモルファス状の圧電体膜前駆体中の残留有機物の一部を除去することができる。この場合、脱脂工程におけるアルカリ水溶液処理は、大気圧下で行うことが好ましい。また、脱脂工程におけるアルカリ水溶液処理は、室温以上８０℃以下で行い、処理液は０．０５Ｍ以上０．５Ｍ以下の濃度に調整された、水酸化バリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化鉛水溶液又はこれらの混合水溶液が好ましい。脱脂温度を８０℃以下に設定することで、圧電体薄膜素子の製造プロセスの低温化を実現することができる。
【００１０】
圧電体膜前駆体成膜工程は、有機金属を含むゾルを下電極上に塗布し、乾燥及び脱脂してアモルファス状態の圧電体膜前駆体を成膜することが好ましい。また、圧電体膜の組成は、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）、ジルコン酸チタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ3）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ3）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）又は、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ3）のうち何れかの圧電性セラミックスが好ましい。
【００１１】
本発明のインクジェット式記録ヘッドの製造方法は、基板の一面に振動板膜を成膜する工程と、本発明の圧電体薄膜素子の製造方法により振動板膜上に圧電体薄膜素子を製造する工程と、基板を加工し、圧電体薄膜素子の駆動による振動板膜の変位を伝達可能な箇所に加圧室を形成する工程とを備える。本発明のインクジェットプリンタは、本発明の製造方法により製造されたインクジェット式記録ヘッドを備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
以下、各図を参照して本実施の形態について説明する。図１にインクジェットプリンタの構成図を示す。インクジェットプリンタは、主にインクジェット式記録ヘッド１００、本体１０２、トレイ１０３、ヘッド駆動機構１０６を備えて構成されている。インクジェット式記録ヘッド１００は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの計４色のインクカートリッジ１０１を備えており、フルカラー印刷が可能なように構成されている。また、このインクジェットプリンタは、内部にＣＰＵ、メモリ、インタフェース回路等を含み、コネクタを介してネットワークに接続されている各クラアントからの印刷データを受け取る。ＣＰＵはこの印刷データをメモリにバッファリングし、ページ記述言語で記述されたプリントイメージを所定アドレスに展開する。そして、ＣＰＵはプリントイメージを基に、インクジェット式記録ヘッド１００のインク吐出タイミング、及び、ヘッド駆動機構１０６の走査を制御する。また、本体１０２は背面にトレイ１０３を備えるとともに、その内部にオートシートフィーダ（自動連続給紙機構）１０５を備え、用紙１０７を自動的に送り出し、正面の排出口１０４から用紙１０７を排紙する。
【００１３】
次に、インクジェット式記録ヘッドの分解斜視図を図２に示す。ここではインクの共通通路が加圧室基板内に設けられるタイプを示す。同図に示すように、インクジェット式記録ヘッドは加圧室基板１、ノズルプレート２及び基体３から構成される。加圧室基板１はシリコン単結晶基板がエッチング加工された後、各々に分離される。加圧室基板１には複数の短冊状の加圧室１０が設けられ、全ての加圧室１０にインクを供給するための共通通路１２を備える。加圧室１０の間は側壁１１により隔てられている。加圧室基板１の基体３側には圧電体薄膜素子が設けられている。また、各圧電体薄膜素子からの配線はフレキシブルケーブルである配線基板４に収束され、基体３の外部回路と接続される。ノズルプレート２は加圧室基板１に貼り合わされる。ノズルプレート２における加圧室１０の対応する位置にはインク滴を吐出するためのノズル２１が形成されている。ノズル２１間のピッチは印刷精度に応じて適宜設定され、例えば、４００ｄｐｉ等の解像度が設定されている。基体３はプラスチック、金属等で形成されており、加圧室基板１の取付台となる。
【００１４】
次に、図３（Ｆ）を参照してインク吐出の原理について説明する。同図は、インクジェット式記録ヘッドの主要部の断面図である。この図は加圧室の長手方向に直角な面で当該主要部を切断した断面形状を示している。同図中、図２と同一構造については同一記号で示し、その説明を省略する。シリコン単結晶基板から構成される基板１上には振動板膜２０を介して圧電体薄膜素子５が形成されている。圧電体薄膜素子５は上部電極５０と下部電極３０に挟まれた圧電体膜４０を備える。同図では、下部電極３０を各圧電体薄膜素子の共通電極として用いる場合を示している。この圧電体薄膜素子５に所望の電圧を印加することで、圧電体膜４０が変形し、振動板膜２０を介して加圧室１０内に充填されるインクを加圧する。すると、加圧室１０内に充填されているインクはノズル２１から吐出し、所定の記録紙に付着することで印字等が可能になる。
【００１５】
次に、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を圧電体薄膜素子の製造方法と併せて説明する。図３はインクジェット式記録ヘッドの製造工程断面図であり、同図（Ａ）〜同図（Ｄ）が圧電体薄膜素子の製造方法と共通する。同図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板１上に振動板膜２０、下部電極３０、圧電体膜前駆体４１〜４４を順次成膜する。基板１として、例えば、厚さ２２０μｍのシリコン単結晶基板を用いる。インクジェット式記録ヘッドをラインプリンタ用に用いる場合は、細長く成形されたシリコン単結晶基板を用い、その厚みは側壁の高さが高くなりすぎないように、例えば、２００μｍ程度とする。熱酸化法により膜厚１．０μｍの二酸化珪素から成る振動板膜２０を成膜する。この工程では、酸素或いは水蒸気を含む酸素雰囲気中で高温処理する。この振動板膜２０は、圧電体薄膜素子の変形を加圧室に伝え、加圧室内のインク圧を高める機能を有する。二酸化珪素膜に限られず、酸化ジルコニウム膜、酸化タンタル膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜でもよく、さらに、振動板自体をなくして下部電極自体に振動板膜の役割を兼ねてもよい。また、振動板膜２０の成膜は、熱酸化法に限らず、ＣＶＤ法でもよい。
【００１６】
次に、振動板膜２０上に下部電極３０を成膜する。例えば、スパッタ法でチタンを１００ｎｍの膜厚で振動板膜２０上に成膜し、下部電極３０を得る。また、下部電極３０が白金である場合、振動板膜２０と下部電極３０間の密着力を向上させるためにチタン、クロム等の密着層（図示せず）を介在させてもよい。この密着層は、例えば、スパッタ法で５０ｎｍの膜厚でチタンを成膜すればよい。
【００１７】
次に、下部電極３０上に圧電体膜前駆体４１〜４４を成膜する。圧電体膜としては圧電特性を有する圧電性セラミックスを用いる。例えば、ＰＺＴ系圧電性材料や、この系にニオブ酸、ニッケル又はマグネシウム等の金属酸化物を添加したもの等が圧電体膜として好適である。具体的には、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）、ジルコン酸チタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3：ＰＺＴ）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ3）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ3）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）又は、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ3：ＰＺＴ―ＰＭＮ）等が好適である。
【００１８】
本実施の形態では、圧電体膜の組成として、Ｐｂ（Ｚｒ0.56Ｔｉ0.44）Ｏ3を用い、圧電体膜前駆体４１〜４４をゾル・ゲル法で成膜する場合を説明する。ゾル・ゲル法で成膜する場合は、圧電体膜を形成可能な金属成分の水酸化物の水和錯体、即ち、ゾルを下電極上に塗布し脱脂処理して圧電体膜前駆体とし、この圧電体膜前駆体を水熱処理で結晶化して無機酸化物（圧電体膜）を得る。具体的には、ジルコン酸鉛とチタン酸鉛とのモル混合比が５６％：４４％となるようなアモルファス状態のＰＺＴ系圧電体膜前駆体を、最終的な膜厚が０．４μｍとなるまで所望の回数の塗布／乾燥／脱脂を繰り返して成膜する。まず、下電極３０上に塗布するゾルを調製する。例えば、２−ｎ−ブトキシエタノールを主溶媒として、これにチタニウムテトライソプロポキシド、テトラ−ｎ−プロポキシジルコニウムを混合し、室温下で２０分間攪拌する。次いで、ジエタノールアミンを加えて室温で更に２０分間攪拌する。更に酢酸鉛を加え、８０℃に加熱する。加熱した状態で２０分間攪拌し、その後、室温になるまで自然冷却する。この工程でゾルが得られる。このゾルを下部電極３０上に０．１μｍの厚さでスピンコーティングする。ゾルの膜厚を均一にするために最初は５００ｒｐｍで３０秒間、次に１５００ｒｐｍで３０秒間、最後に５００ｒｐｍで１０秒間、スピンコーティングする。この段階で圧電体膜を構成する各金属原子は有機金属錯体として分散している。ゾルを下部電極３０に塗布した後、例えば、１８０℃で１０分間乾燥させる。
【００１９】
次いで、室温下において、波長１００ｎｍ乃至３５０ｎｍの紫外線、特に好ましくは、波長１８０ｎｍの紫外線を１０分間照射し、膜内の有機物を一部除去することで圧電体膜前駆体を脱脂する。乾燥／脱脂はゾルを塗布する毎に行う。同図（Ｂ）では、圧電体膜前駆体４４の脱脂工程を図示している。紫外線照射による脱脂工程で得られた圧電体膜前駆体中の残留有機物の量は従来の脱脂工程（３５０℃前後の熱処理）で得られる圧電体膜前駆体中の残留有機物よりも多くなることが確認された。膜内部に残留している有機物量が多くなると、圧電体膜前駆体内の隙間が多くなるため、後述する水熱処理工程において処理液が膜内部までに侵入し、結晶化をより促進させることができる。ゾルの塗布／乾燥／脱脂を４回繰り返すことで、圧電体膜前駆体４１、４２、４３及び４４を積層する。このように、圧電体膜前駆体を多層化することでクラックの発生を防止しながら厚膜化することができる。尚、圧電体膜前駆体を成膜する工程は上述のゾル・ゲル法の他に、ＲＦスパッタ法、イオンビームスパッタ法、ＭＯＤ法（Metal  Organic  Decomposition  Process）、電子ビーム蒸着法等で成膜することもできる。
【００２０】
次に、同図（Ｃ）に示すように、水熱処理で圧電体膜前駆体を結晶化させる。処理液６として、水酸化バリウム水溶液（Ｂａ（ＯＨ）2）を調製する。処理液６の濃度は０．０５Ｍ〜１Ｍ程度とする。水酸化バリウムは水酸化カリウムと比較してシリコン基板に対する食刻が少ないため基板１の材質の自由度が広がる利点がある。この処理液６を水槽７に満たす。上述の工程で得られた圧電体膜前駆体４１〜４４を基板１ごと水槽７に浸漬し、オートクレーブ中で結晶化を促進させる。このときの水熱処理の温度は１２０℃〜２００℃の範囲に設定する。この範囲より低い温度では結晶化が促進されず、この範囲より高い温度では圧電体膜前駆体や基板１がエッチングされる不都合が生じるからである。特に、１３０℃の処理温度が好適である。処理圧力は２気圧以上で１０気圧以下に設定することで良質な結晶を得ることができる。特に、４気圧の処理圧力が好適である。処理時間は３０分〜１２０分の範囲とし、特に、９０分程度が好ましい。処理時間が短いと十分な結晶を得ることができず、処理時間が必要以上に長いと基板がエッチングされてしまうからである。この水熱処理工程で圧電体膜前駆体４１〜４４を結晶化させることができる。結晶化した圧電体膜前駆体４１〜４４は、圧電体膜４０になる。
【００２１】
次に、同図（Ｄ）に示すように、圧電体膜４０上に上部電極５０を成膜する。電子ビーム蒸着法、スパッタ法等の薄膜積層技術を用いて、圧電体膜４０の上に白金を２００ｎｍ成膜し、上部電極５０とする。上部電極５０の材質は白金に限らず、イリジウム、白金とイリジウムの合金、酸化イリジウム、アルミニウム等でもよい。
【００２２】
次に、同図（Ｅ）に示すように、インク吐出駆動源となる圧電体薄膜素子を各加圧室毎に対応して分離させる。上部電極５０上にレジスト（図示せず）をスピンコーティングし、加圧室が形成されるべき位置に合わせて露光・現像し、パターニングする。このレジストをマスクとしてイオンミリング、あるいはドライエッチング法等を適用して、上部電極５０及び圧電体膜４０から成る積層構造をエッチングする。この工程で加圧室が形成されるべき位置に合わせて圧電体薄膜素子５が分離される。
【００２３】
次に、同図(Ｆ)に示すように、基板１に加圧室１０を形成し、ノズルプレート２を接合する。平行平板型反応性イオンエッチング等の活性気体を用いた異方性エッチングを用いて、加圧室１０が形成される空間をエッチングする。エッチングされずに残された基板部分が側壁１１になる。エッチング終了後、基板１にノズルプレート２を接合する。このとき、各ノズル２１が加圧室１０の各々の空間に対応して配置されるよう位置合せする。加圧室１０が形成された基板１を基体３に取り付ければ、インクジェット式記録ヘッドが完成する。尚、ノズルプレート２と基板１を一体的にエッチングして形成する場合は、ノズルプレート２の接合工程は不要である。
【００２４】
本実施の形態によれば、従来３５０℃前後の温度で熱処理をしていた脱脂工程の温度を、水熱処理工程の温度よりも下げることが可能になる。即ち、圧電体膜前駆体の脱脂工程を室温環境下で行うことができるため、圧電体薄膜素子の製造工程全体の温度を２００℃以下に設定することができる。この結果、圧電体薄膜素子の製造工程全体の低温化により、膜内部に生じる残留応力を低減することができ、製造工程におけるクラックの発生防止、歩留りの向上、製造コストの低下を図ることができる。また、圧電体薄膜素子の圧電特性の変動を抑えることができるため、本実施の形態で製造した圧電体薄膜素子をインク吐出駆動源とするインクジェット式記録ヘッドは、インク吐出スピード、インク吐出量が安定した特性を備えることができる。従って、このインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタは印字品質を安定させることができる。また、圧電体薄膜素子の大型化が可能であるため、ラインプリンタのような大面積に印刷ができるプリンタを提供することができる。
【００２５】
また、紫外線照射による脱脂工程は、圧電体膜前駆体中の残留有機物量を相対的に多く存在させるため、水熱処理による圧電体膜前駆体の結晶化を促進させることができる。即ち、膜内部に残留している有機物量が多くなると、圧電体膜前駆体内の隙間が多くなるため、水熱処理工程（圧電体膜前駆体結晶化工程）において処理液が膜内部までに侵入し、処理液と圧電体膜前駆体の相互作用により、結晶化をより促進させることができる。
【００２６】
発明の実施の形態２．
本実施の形態について、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。本実施の形態の圧電体薄膜素子の製造工程中、圧電体膜前駆体の脱脂工程はアルカリ水溶液処理で行う。本明細書において、アルカリ水溶液処理による脱脂処理をアルカリ脱脂というものとする。アルカリ脱脂に使用する処理液として、０．０５Ｍ〜０．５Ｍ濃度に調整された水酸化バリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化鉛水溶液又はこれらの混合水溶液を用いる。圧電体膜前駆体を塗布／乾燥後、処理液で満たされた水槽中に基板ごと圧電体膜前駆体を浸漬し、大気圧の下で温度を室温以上８０℃以下に設定し、処理時間を約３０分間に設定する。
【００２７】
アルカリ脱脂工程により、圧電体膜前駆体中の有機物が一部除去され、圧電体膜前駆体中の残留有機物量を相対的に多く存在させる。膜内部に残留している有機物量が多くなると、圧電体膜前駆体内の隙間が多くなるため、水熱処理工程（圧電体膜前駆体結晶化工程）において処理液が膜内部までに侵入し、処理液と圧電体膜前駆体の相互作用により、結晶化をより促進させることができる。また、アルカリ脱脂温度は室温以上８０℃以下に設定されるため、圧電体薄膜素子の製造工程全体の低温化（２００℃以下）により、膜内部に生じる残留応力を低減することができ、製造工程におけるクラックの発生防止、歩留りの向上、製造コストの低下を図ることができる。
【００２８】
実施の形態１又は本実施の形態の圧電体薄膜素子は、インクジェット式記録ヘッドのインク吐出駆動源としての他、マイクロアクチュエータ、フィルタ、遅延線、リードセレクタ、音叉発振子、音叉時計、トランシーバ、圧電ピックアップ、圧電イヤホン、圧電マイクロフォン、ＳＡＷフィルタ、ＲＦモジュレータ、共振子、遅延素子、マルチストリップカプラ、圧電加速度計、圧電スピーカ等に応用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の圧電体薄膜素子の製造方法によれば、製造工程全体の温度を下げることができ、膜内部に生じる残留応力の低減、クラックの発生防止、製造コストの低下を実現することができる。
【００３０】
本発明のインクジェット式記録ヘッドの製造方法によれば、圧電特性の変動の少ない圧電体薄膜素子をインク吐出駆動源とすることができるため、インク吐出スピードやインク吐出量の安定を図ることができる。
【００３１】
本発明のインクジェットプリンタによれば、高品質の印字を可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェットプリンタの構成図である。
【図２】インクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】インクジェット式記録ヘッドの製造工程断面図である。
【符号の説明】
１        基板
１０      加圧室
２０      振動板膜
３０      下部電極
４０      圧電体膜
５０      上部電極
１００    インクジェット式記録ヘッド
１０３    トレイ
１０６    ヘッド駆動機構
【図１】
0003722262.tif 000002
【図２】
0003722262.tif 000003
【図３】
0003722262.tif 000004