(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に金属電極を成膜する工程と、
前記金属電極上に酸化物電極を成膜する工程と、
前記酸化物電極上に、金属膜を形成する工程と、
前記金属膜を部分的に除去して前記酸化物電極の一部を露出する開口部を形成する工程と、
前記開口部内に露出する前記酸化物電極上に、インクジェットヘッドから機能性インクを吐出する工程と、
前記酸化物電極上の前記機能性インクにレーザ光を照射して結晶化することで電気機械変換膜を形成する工程と、を有し、
前記酸化物電極の前記レーザ光に対する光吸収率は、前記金属膜の前記レーザ光に対する光吸収率よりも高く、
前記機能性インクにレーザ光を照射して前記酸化物電極を加熱することによって、前記機能性インクを間接加熱する電気機械変換素子の製造方法。
【請求項２】
基板上に金属電極を成膜する工程と、
前記金属電極上に撥液膜を形成する工程と、
前記撥液膜上に開口部を有するフォトレジストを形成する工程と、
前記開口部内に露出する前記撥液膜と、前記フォトレジストを除去する工程と、
前記金属電極上であって、前記撥液膜が存在しない、前記開口部に対応する領域に酸化物電極を形成するための第１の機能性インクをインクジェットヘッドで吐出する工程と、
前記第１の機能性インクにレーザ光を照射し、結晶化して酸化物電極を形成する工程と、
前記酸化物電極上に第２の機能性インクをインクジェットヘッドで吐出する工程と、
前記第２の機能性インクにレーザ光を照射して電気機械変換膜を形成する工程と、を有し、
前記酸化物電極の前記レーザ光に対する光吸収率は、前記金属電極の前記レーザ光に対する光吸収率よりも高く、
前記第２の機能性インクにレーザ光を照射し、前記第２の機能性インクの底部の前記酸化物電極を加熱することによって、前記第２の機能性インクを加熱する電気機械変換素子の製造方法。
【請求項３】
前記酸化物電極の前記レーザ光に対する光吸収率は、前記金属膜の前記レーザ光に対する光吸収率よりも２０％以上高い請求項１記載の電気機械変換素子の製造方法。
【請求項４】
前記酸化物電極の前記レーザ光に対する光吸収率は、前記金属電極の前記レーザ光に対する光吸収率よりも２０％以上高い請求項２記載の電気機械変換素子の製造方法。
【請求項５】
前記電気機械変換膜を形成する工程において、前記機能性インクは、乾燥、熱分解、及び結晶化して前記電気機械変換膜となる請求項１又は３記載の電気機械変換素子の製造方法。
【請求項６】
前記レーザ光の照射領域の形状は、前記機能性インクの形状と同等以上である請求項１、３、又は５の何れか一項記載の電気機械変換素子の製造方法。
【請求項７】
前記電気機械変換膜を形成する工程において、前記第２の機能性インクは、乾燥、熱分解、及び結晶化して前記電気機械変換膜となる請求項２又は４記載の電気機械変換素子の製造方法。
【請求項８】
前記レーザ光の照射領域の形状は、前記第２の機能性インクの形状と同等以上である請求項２、４、又は７の何れか一項記載の電気機械変換素子の製造方法。
【請求項９】
前記機能性インクは金属の複合酸化物を含む請求項１、３、５、又は６の何れか一項記載の電気機械変換素子の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の機能性インクは金属の複合酸化物を含む請求項２、４、７、又は８の何れか一項記載の電気機械変換素子の製造方法。
【請求項１１】
前記レーザ光の波長は４００ｎｍ以上である請求項１乃至１０の何れか一項記載の電気機械変換素子の製造方法。
【請求項１２】
前記電気機械変換膜を形成する工程の後、前記電気機械変換膜上に他の電極を形成する工程を有する請求項１乃至１１の何れか一項記載の電気機械変換素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか一項記載の電気機械変換素子の製造方法を用いて製造された電気機械変換素子にノズル板、圧力室基板、及び振動板を設けて製造された液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械変換素子の製造方法、及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置或いは画像形成装置として使用されるインクジェット記録装置及び液体吐出ヘッドに関して、インク滴を吐出するノズルと、ノズルが連通する圧力室と、圧力室内のインクを加圧する圧電素子等の電気機械変換素子とを有するものが知られている。
【０００３】
電気機械変換素子は、例えば、下部電極上に電気機械変換膜及び上部電極を積層した構造を有する。薄膜である電気機械変換膜は、例えば、スパッタリング法、ＭＯＣＶＤ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ゾルゲル法、エアロゾルデポジション法等により製造できる。
【０００４】
ここで、一例としてゾルゲル法を用いた電気機械変換膜の製造方法について説明する。まず、下部電極上に疎水性膜のパターンを形成する（工程１）。下部電極上の疎水性膜のパターンが形成されていない部分は親水性である。次に、下部電極上の親水性部分（疎水性膜のパターンが形成されていない部分）のみに電気機械変換膜の前駆体塗膜を形成し熱処理を行う（工程２）。この熱処理により、疎水性膜のパターンは消失する。
【０００５】
電気機械変換膜の前駆体塗膜は薄いため、１回の処理では所定の膜厚に形成することはできない。そこで、工程１及び工程２を必要回数繰り返すことにより、電気機械変換膜の前駆体塗膜を積層し、所定の膜厚の電気機械変換膜を製造する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記電気機械変換膜の製造方法において、工程２の熱処理にはホットプレートや電気炉、レーザ等が使用されるが、熱の拡散等により加熱対象物である前駆体塗膜の所望の領域のみを加熱することが困難であり、基板へダメージが生じたりする問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、加熱対象物の所望の領域のみを選択的に加熱可能な電気機械変換素子の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本電気機械変換素子の製造方法は、基板上に金属電極を成膜する工程と、前記金属電極上に酸化物電極を成膜する工程と、前記酸化物電極上に、金属膜を形成する工程と、前記金属膜を部分的に除去して前記酸化物電極の一部を露出する開口部を形成する工程と、前記開口部内に露出する前記酸化物電極上に、インクジェットヘッドから機能性インクを吐出する工程と、前記酸化物電極上の前記機能性インクにレーザ光を照射して結晶化することで電気機械変換膜を形成する工程と、を有し、前記酸化物電極の前記レーザ光に対する光吸収率は、前記金属膜の前記レーザ光に対する光吸収率よりも高く、前記機能性インクにレーザ光を照射して前記酸化物電極を加熱することによって、前記機能性インクを間接加熱することを要件とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、加熱対象物の所望の領域のみを選択的に加熱可能な電気機械変換素子の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電気機械変換素子を用いた液体吐出ヘッドを例示する断面図（その１）である。
【図２】電気機械変換素子を用いた液体吐出ヘッドを例示する断面図（その２）である。
【図３】第１の実施の形態に係る薄膜製造装置を例示する斜視図である。
【図４】第１の実施の形態に係る薄膜製造工程を例示する図（その１）である。
【図５】第１の実施の形態に係る薄膜製造工程を例示する図（その２）である。
【図６】第１の実施の形態に係る薄膜製造工程を例示する図（その３）である。
【図７】第２の実施の形態に係る薄膜製造工程を例示する図（その１）である。
【図８】第２の実施の形態に係る薄膜製造工程を例示する図（その２）である。
【図９】第２の実施の形態に係る薄膜製造工程を例示する図（その３）である。
【図１０】インクジェット記録装置を例示する斜視図である。
【図１１】インクジェット記録装置の機構部を例示する側面図である。
【図１２】ＳＡＭ膜形成部位において水の接触角を測定した写真である。
【図１３】ＳＡＭ膜除去部位において水の接触角を測定した写真である。
【図１４】本実施例で作製した電気機械変換素子のＰ−Ｅヒステリシス曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１２】
〈第１の実施の形態〉
［薄膜］
まず、第１の実施の形態に係る薄膜製造装置で製造される薄膜の一例として、電気機械変換素子を構成する電気機械変換膜について説明する。電気機械変換素子は、例えば、インクジェット記録装置において使用する液体吐出ヘッドの構成部品として用いられる。図１は、電気機械変換素子を用いた液体吐出ヘッドを例示する断面図である。
【００１３】
図１を参照するに、液滴吐出ヘッド１は、ノズル板１０と、圧力室基板２０と、振動板３０と、電気機械変換素子４０とを有する。ノズル板１０には、インク滴を吐出するノズル１１が形成されている。ノズル板１０、圧力室基板２０、及び振動板３０により、ノズル１１に連通する圧力室２１（インク流路、加圧液室、加圧室、吐出室、液室等と称される場合もある）が形成されている。振動板３０は、インク流路の壁面の一部を形成している。
【００１４】
電気機械変換素子４０は、密着層４１と、下部電極となる金属電極４２及び酸化物電極４３と、電気機械変換膜４４と、上部電極となる酸化物電極４５及び金属電極４６とを含んで構成され、圧力室２１内のインクを加圧する機能を有する。密着層４１は、例えばＴｉ、ＴｉＯ２、ＴｉＮ、Ｔａ、Ｔａ２Ｏ５、Ｔａ３Ｎ５等からなる層であり、金属電極４２と振動板３０との密着性を向上する機能を有する。但し、密着層４１は、電気機械変換素子４０の必須の構成要素ではない。
【００１５】
電気機械変換素子４０において、下部電極となる金属電極４２及び酸化物電極４３と上部電極となる酸化物電極４５及び金属電極４６との間に電圧が印加されると、電気機械変換膜４４が機械的に変位する。電気機械変換膜４４の機械的変位にともなって、振動板３０が例えば横方向（ｄ３１方向）に変形変位し、圧力室２１内のインクを加圧する。これにより、ノズル１１からインク滴を吐出させることができる。
【００１６】
なお、図２に示すように、液滴吐出ヘッド１を複数個並設し、液滴吐出ヘッド２を構成することもできる。
【００１７】
電気機械変換膜４４の材料としては、例えば、ＰＺＴを用いることができる。ＰＺＴとはジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）とチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）の固溶体である。例えば、ＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の比率が５３：４７の割合で、化学式で示すとＰｂ（Ｚｒ０．５３、Ｔｉ０．４７）Ｏ３、一般にはＰＺＴ（５３／４７）と示されるＰＺＴ等を使用することができる。ＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の比率によって、ＰＺＴの特性が異なる。
【００１８】
電気機械変換膜４４としてＰＺＴを使用する場合、出発材料に酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド化合物、チタンアルコキシド化合物を使用し、共通溶媒としてメトキシエタノールに溶解させ、ＰＺＴ前駆体溶液を作製する。酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド化合物、チタンアルコキシド化合物の混合量は、所望のＰＺＴの組成（ＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の比率）に応じて、当業者が適宜選択できるものである。
【００１９】
なお、金属アルコキシド化合物は、大気中の水分により容易に分解する。そのため、ＰＺＴ前駆体溶液に、安定剤としてアセチルアセトン、酢酸、ジエタノールアミン等を添加してもよい。
【００２０】
電気機械変換膜４４の材料として、例えば、チタン酸バリウム等を用いても構わない。この場合は、バリウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒に溶解させることでチタン酸バリウム前駆体溶液を作製することが可能である。
【００２１】
これら材料は一般式ＡＢＯ３で記述され、Ａ＝Ｐｂ、Ｂａ、Ｓｒ  Ｂ＝Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎｂを主成分とする複合酸化物が該当する。その具体的な記述として（Ｐｂ１−ｘ、Ｂａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３、（Ｐｂ１−ｘ、Ｓｒ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３、と表され、これはＡサイトのＰｂを一部ＢａやＳｒで置換した場合である。このような置換は２価の元素であれば可能であり、その効果は熱処理中の鉛の蒸発による特性劣化を低減させる作用を示す。
【００２２】
金属電極４２の材料としては、高い耐熱性を有し、下記に示すアルカンチオールとの反応により、ＳＡＭ膜を形成する金属等を用いることができる。具体的には、低い反応性を有するルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）等の白金族金属や、これら白金族金属を含む合金材料等を用いることができる。
【００２３】
酸化物電極４３の材料としては、導電性酸化物を用いることができる。導電性酸化物としては、具体的には、化学式ＡＢＯ３で記述され、Ａ＝Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｌａ、  Ｂ＝Ｒｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、を主成分とする複合酸化物があり、ＳｒＲｕＯ３やＣａＲｕＯ３、これらの固溶体である（Ｓｒ１−ｘ  Ｃａｘ）Ｏ３のほか、ＬａＮｉＯ３やＳｒＣｏＯ３、更にはこれらの固溶体である（Ｌａ，  Ｓｒ）（Ｎｉ１−ｙ  Ｃｏｙ）Ｏ３  （ｙ＝１でも良い）が挙げられる。それ以外の酸化物材料として、ＩｒＯ２、ＲｕＯ２も挙げられる。
【００２４】
金属電極４２及び酸化物電極４３は、例えば、スパッタ法や真空蒸着等の真空成膜法等の方法により作製することができる。金属電極４２及び酸化物電極４３からなる下部電極は、電気機械変換素子４０に信号入力する際の共通電極として電気的接続をするので、その下部にある振動板３０は絶縁体又は表面が絶縁処理された導体を用いることができる。
【００２５】
上部電極において、金属電極４６の材料としては、金属電極４２と同様の材料を用いることができる。又、酸化物電極４５の材料としては、酸化物電極４３と同様の材料を用いることができる。
【００２６】
振動板３０の具体的な材料としては、例えば、シリコンを用いることができる。又、振動板３０の表面を絶縁処理する具体的な材料としては、例えば、厚さ約数百ｎｍ〜数μｍ程度のシリコン酸化膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜又はこれらの膜を積層した膜等を用いることができる。又、熱膨張差を考慮し、酸化アルミニウム膜、ジルコニア膜等のセラミック膜を用いてもよい。振動板３０の表面を絶縁処理するシリコン系絶縁膜は、ＣＶＤ法やシリコンの熱酸化処理等により形成できる。又、振動板３０の表面を絶縁処理する酸化アルミニウム膜等の金属酸化膜は、スパッタリング法等により形成できる。
【００２７】
［薄膜製造装置］
次に、第１の実施の形態に係る薄膜製造装置の構造について説明する。図３は、第１の実施の形態に係る薄膜製造装置を例示する斜視図である。図３を参照するに、薄膜製造装置３において、架台６０上にはＹ軸駆動手段６１が設置されている。Ｙ軸駆動手段６１上には、基板５を搭載するステージ６２が、Ｙ軸方向に駆動可能なように設置されている。
【００２８】
なお、ステージ６２には通常、真空又は静電気等を利用した図示しない吸着手段が付随されており、これにより基板５を固定することができる。又、ステージ６２にＺ軸を中心に回転する図示しない駆動手段を搭載し、後述するインクジェットヘッド６７及びレーザ装置７１と基板５との相対的な傾きを補正できる構成としても良い。
【００２９】
又、架台６０上には、Ｘ軸駆動手段６３を支持するためのＸ軸支持部材６４が設置されている。Ｘ軸駆動手段６３には、Ｚ軸駆動手段６５が設置され、Ｚ軸駆動手段６５上にはヘッドベース６６が取り付けられ、Ｘ軸及びＺ軸方向に移動できるようにされている。
【００３０】
Ｚ軸駆動手段６５は、後述するインクジェットヘッド６７と基板５との距離を制御することができる。ヘッドベース６６の上には、機能性インク（例えば、ＰＺＴ前駆体溶液）を吐出させるインクジェットヘッド６７が搭載されている。インクジェットヘッド６７には、各インクタンク６８から図示しないインク供給用パイプを介して機能性インクが供給される。
【００３１】
Ｘ軸駆動手段６３には、他のＺ軸駆動手段６９が取り付けられ、Ｚ軸駆動手段６９にはレーザ支持部材７０が取り付けられている。レーザ支持部材７０には、レーザ装置７１が取り付けられている。Ｚ軸駆動手段６９は、レーザ装置７１と基板５との距離を制御することができる。
【００３２】
なお、図３は、ステージ６２がＹ方向の１軸の自由度を有し、インクジェットヘッド６７及びレーザ装置７１がＸ方向の１軸の自由度を有する構成を示しているが、この形態には限定されない。例えば、ステージ６２がＸ及びＹ方向の２軸の自由度を有し、インクジェットヘッド６７及びレーザ装置７１を固定する構成であっても良い。又、ステージ６２がＹ方向の１軸の自由度を有し、インクジェットヘッド６７及びレーザ装置７１をＹ軸方向に一列に並べる構成であっても良い。
【００３３】
又、基板５を固定し、インクジェットヘッド６７及びレーザ装置７１がＸ及びＹ方向の２軸の自由度を有する構成であっても良い。又、Ｘ軸及びＹ軸は、Ｘ軸及びＹ軸ベクトルにより、１平面を表現できれば直交する必要はなく、例えば、Ｘ軸ベクトルとＹ軸ベクトルは３０度、４５度、６０度の角度を有しても良い。
【００３４】
薄膜製造装置３は、図示しない装置制御部を有し、インクジェットヘッド６７の機能性インクの吐出条件及びレーザ装置７１のレーザ照射条件を制御することができる。又、装置制御部は図示しない記録部を有し、機能性インクの結晶状態やレーザの最適な照射条件等を記録部に記録することができる。
【００３５】
［薄膜製造方法］
次に、第１の実施の形態に係る薄膜製造方法について説明する。ここでは、薄膜として図１に示す電気機械変換膜４４を製造する例を示す。
【００３６】
まず、図４（ａ）に示す工程では、振動板３０となる表面が絶縁膜で被覆されたシリコン基板（図示せず）上に、金属電極４２を成膜する。金属電極４２としては、前述の材料を用いることができる。次に、図４（ｂ）に示す工程では、金属基板４２上に、酸化物電極４３を成膜する。
【００３７】
酸化物電極４３に好適な材料は前述の通りであるが、図５（ｂ）に示す工程で照射するレーザ光７１ｘに対する光吸収率が後述の金属膜４９よりも高い材料を選択する。酸化物電極４３のレーザ光７１ｘに対する光吸収率は、金属膜４９のレーザ光７１ｘに対する光吸収率よりも２０％以上高いことが好ましく、５０％以上高いことがより好ましい。
【００３８】
次に、図４（ｃ）に示す工程では、酸化物電極４３上に金属膜４９を成膜する。金属膜４９としては、例えば、白金族金属等を用いることができる。金属基板４２、酸化物電極４３、及び金属膜４９は、例えば、スパッタ法や真空蒸着等の真空成膜法等の方法により成膜できる。
【００３９】
次に、図４（ｄ）に示す工程では、フォトリソグラフィ法やエッチング法等により金属膜４９を部分的に除去し、酸化物電極４３の一部を露出する開口部４９ｘを形成する。開口部４９ｘの内側面と開口部４９ｘ内に露出する酸化物電極４３の表面で凹部が形成される。これにより、金属膜４９は凹凸状となる。
【００４０】
次に、図５（ａ）に示す工程では、薄膜製造装置３のステージ６２上に、図４（ｄ）に示す工程で作製した構造体（図３の基板５に相当）を載置する。そして、周知のアライメント装置（ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等）等を用いて、図４（ｄ）に示す工程で作製した構造体の位置や傾き等をアライメントする。
【００４１】
そして、インクジェットヘッド６７をＸ軸に駆動させ、図４（ｄ）に示す工程で作製した構造体が載置されたステージ６２をＹ軸に駆動させて、ステージ６２上にインクジェットヘッド６７を配置する。そして、金属膜４９の開口部４９ｘ内（凹部内）に露出する酸化物電極４３上に、インクジェットヘッド６７から機能性インク４４ａを吐出させる。機能性インク４４ａとしては、例えば、ＰＺＴ前駆体溶液を用いることができる。
【００４２】
次に、図５（ｂ）に示す工程では、レーザ装置７１をＸ軸に駆動させ、必要な場合にはステージ６２をＹ軸に駆動させて、ステージ６２上にレーザ装置７１を配置する。そして、レーザ装置７１にて、機能性インク４４ａにレーザ光７１ｘを照射して加熱する。なお、レーザ光７１ｘの照射領域の形状は、機能性インク４４ａの形状と同等以上であることが好ましい。レーザ光７１ｘが照射された機能性インク４４ａは、溶媒が蒸発し、熱分解され、更に結晶化されて機能性インク４４ｂとなる。
【００４３】
レーザ装置７１としては、例えば、半導体レーザ装置やＹＡＧレーザ装置等を用いることができる。レーザ光７１ｘは連続照射光又はパルス光とすることができる。レーザ光７１ｘとして連続照射光を照射後、更にパルス光を照射してもよい。
【００４４】
前述のように、酸化物電極４３のレーザ光７１ｘに対する光吸収率は金属膜４９のレーザ光７１ｘに対する光吸収率よりも高い。そのため、レーザ光７１ｘを照射すると、金属膜４９はあまり加熱されず、機能性インク４４ｂの底部の酸化物電極４３が選択的に加熱される。これにより、加熱したい部分以外の領域に熱による損傷を与える虞を低減できる。
【００４５】
なお、レーザ光７１ｘの波長は、酸化物電極４３の光吸収率が比較的高い領域である４００ｎｍ以上（例えば４００ｎｍ〜１００００ｎｍ程度）とすると好適である。より詳しく説明すると、機能性インク４４ａは波長４００ｎｍ以上のレーザ光７１ｘをほとんど透過し、ほとんど吸収しない。例えば、機能性インク４４ａがＰＺＴである場合、波長１μｍのレーザ光に対する光吸収率は約０％である。又、前述のように、金属膜４９の光吸収率は酸化物電極４３よりも低い。
【００４６】
そのため、機能性インク４４ａは直接加熱されず、機能性インク４４ａを搭載している酸化物電極４３が加熱され、それにともなって間接的に機能性インク４４ａが加熱される。従って、レーザ光７１ｘの波長を酸化物電極４３の光吸収率が比較的高い領域である４００ｎｍ以上とすると好適である。
【００４７】
なお、直接加熱の手法を用いると、レーザ光のビームプロファイルのムラにより照射部に温度ムラが生じる虞があるが、間接加熱の手法を採用することにより、照射面内において均一に機能性インク４４ａを加熱することが可能となる。
【００４８】
ステージ６２の移動速度は１０ｍｍ／ｓ〜１０００ｍｍ／ｓ程度、レーザ光７１ｘのパワーは数Ｗ〜数十Ｗ程度とすることができる。又、レーザ光７１ｘのビーム径は数１０μｍ〜数１００μｍ程度、ビームプロファイルは一般的なガウシアンプロファイルとすることができる。なお、レーザ光７１ｘのビームプロファイルをトップハット形状にすることで、機能性インク４４ａをより均一に加熱することが可能となり好適である。
【００４９】
図５（ｂ）に示す工程で結晶化した機能性インク４４ｂ（例えば、ＰＺＴ薄膜）の膜厚は、数１０ｎｍ程度である。この膜厚では不十分であるため、図５（ｂ）に示す工程の後、更に図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す工程を必要数繰り返す。これにより、図６（ａ）に示す工程のように、機能性インク４４ｂが積層され、酸化物電極４３上に任意のパターンと厚さ（例えば、数μｍ程度）の結晶化した機能性インク膜、すなわち電気機械変換膜４４が作製される。
【００５０】
次に、図６（ｂ）に示す工程では、金属膜４９上に電気機械変換膜４４を覆うように、酸化物電極４５を成膜する。酸化物電極４５の材料や成膜方法は、図４（ｂ）に示す工程と同様とすることができる。次に、図６（ｃ）に示す工程では、酸化物電極４５上に金属電極４６を成膜する。金属電極４６の材料や成膜方法は、図４（ａ）に示す工程と同様とすることができる。
【００５１】
次に、図６（ｄ）に示す工程では、図６（ｃ）に示す構造体の電気機械変換膜４４上にレジスト（図示せず）を形成し、レジスト（図示せず）が形成されていない領域の酸化物電極４５、金属電極４６、金属膜４９をエッチングにより除去する。その後、レジスト（図示せず）を除去する。これにより、下部電極となる金属電極４２及び酸化物電極４３上に電気機械変換膜４４が積層され、更に電気機械変換膜４４上に上部電極となる酸化物電極４５及び金属電極４６が積層される。
【００５２】
このように、第１の実施の形態では、酸化物電極上に、酸化物電極よりも照射するレーザ光に対する光吸収率が低い金属膜を選択的に形成し、金属膜が形成されていない酸化物電極上に機能性インクを吐出させる。そして、機能性インクにレーザ光を照射する。これにより、機能性インクの底部の酸化物電極が選択的に加熱されるため、加熱したい部分以外の領域に熱による損傷を与える虞を低減できる。
【００５３】
なお、第１の実施の形態ではＳＡＭ膜（後述）を用いていないが、電気機械変換膜４４の精密な成膜を行う場合には、図４（ｄ）に示す工程の後、金属膜４９上にＳＡＭ膜を形成してから図５（ａ）に示す工程を行うと好適である。
【００５４】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、第１の実施の形態とは異なる薄膜形成方法を例示する。なお、第２の実施の形態の説明において、第１の実施の形態と共通部分についての説明を省略する場合がある。
【００５５】
〔ＳＡＭ膜のパターニング〕
まず、図７に示すように、金属電極４２の表面に所定パターンのＳＡＭ（Ｓｅｌｆ  Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）膜５０を形成する。具体的には、図７（ａ）に示す工程では、振動板３０となる表面が絶縁膜で被覆されたシリコン基板（図示せず）上に、金属電極４２を成膜する。金属電極４２としては、前述の材料を用いることができる。
【００５６】
次に、図７（ｂ）に示す工程では、金属電極４２をアルカンチオール等からなるＳＡＭ材料で浸漬処理する。これにより、金属電極４２の表面には、ＳＡＭ材料が反応しＳＡＭ膜５０が付着し、金属電極４２表面を撥水化することができる。アルカンチオールは、分子鎖長により反応性や疎水（撥水）性が異なるが、通常、炭素数６〜１８の分子を、アルコール、アセトン又はトルエン等の有機溶媒に溶解させて作製する。通常、アルカンチオールの濃度は数モル／リットル程度である。所定時間後に金属電極４２を取り出し、余剰な分子を溶媒で置換洗浄し、乾燥する。
【００５７】
次に、図７（ｃ）に示す工程では、公知のフォトリソグラフィ法により、金属電極４２の表面に形成されたＳＡＭ膜５０上に、開口部５１ｘを有するフォトレジスト５１を形成する。次に、図７（ｄ）に示す工程では、ドライエッチング等により開口部５１ｘ内に露出するＳＡＭ膜５０を除去し、更にフォトレジスト５１を除去する。これにより、金属電極４２の表面に所定パターンのＳＡＭ膜５０が形成される。
【００５８】
金属電極４２の表面のＳＡＭ膜５０が形成されている領域は、疎水性となる。一方、ＳＡＭ膜５０が除去されて金属電極４２の表面が露出している領域は、親水性となる。この表面エネルギーのコントラストを利用して、下記で詳述する溶液の塗り分けが可能となる。
【００５９】
なお、図７（ａ）に示す工程の後、金属電極４２の表面の所定領域（図７（ｃ）の開口部５１ｘ内に対応する領域）にフォトレジストを形成し、フォトレジストが形成されていない領域にＳＡＭ処理を行い、フォトレジストを除去してもよい。これにより、図７（ｄ）に示す工程と同様に、金属電極４２の表面に所定パターンのＳＡＭ膜５０が形成される。
【００６０】
又、図７（ｂ）に示す工程の後、ＳＡＭ膜５０上に、ＳＡＭ膜５０を除去したい領域を露出する開口部を有するフォトマスクを配置し、フォトマスクを介して紫外線や酸素プラズマ等を金属電極４２表面に照射し、露光部（開口部内）のＳＡＭ膜５０を除去してもよい。これにより、図７（ｄ）に示す工程と同様に、金属電極４２の表面に所定パターンのＳＡＭ膜５０が形成される。
【００６１】
〔酸化物電極の形成〕
次に、図８に示す工程では、酸化物電極４３を形成する。酸化物電極４３に好適な材料は前述の通りであるが、図９（ｂ）に示す工程で照射するレーザ光７１ｘに対する光吸収率が金属電極４２よりも高い材料を選択する。酸化物電極４３のレーザ光７１ｘに対する光吸収率は、金属電極４２のレーザ光７１ｘに対する光吸収率よりも２０％以上高いことが好ましく、５０％以上高いことがより好ましい。
【００６２】
具体的には、図８（ａ）に示す工程では、薄膜製造装置３のステージ６２上に、表面に所定パターンのＳＡＭ膜５０が形成された金属電極４２（図３の基板５に相当）を載置する。そして、周知のアライメント装置（ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等）等を用いて、金属電極４２の位置や傾き等をアライメントする。
【００６３】
そして、インクジェットヘッド６７をＸ軸に駆動させ、金属電極４２が載置されたステージ６２をＹ軸に駆動させて、ステージ６２上にインクジェットヘッド６７を配置する。そして、インクジェットヘッド６７から金属電極４２の表面のＳＡＭ膜５０が存在しない領域（親水性の領域）に機能性インク４３ａを吐出させる。この際、表面エネルギーのコントラストにより、機能性インク４３ａはＳＡＭ膜５０が存在しない領域（親水性の領域）のみに濡れ広がる。
【００６４】
このように、表面エネルギーのコントラストを利用して機能性インク４３ａをＳＡＭ膜５０が存在しない領域（親水性の領域）のみに形成することにより、塗布する溶液の使用量をスピンコート法等のプロセスよりも減らすことができると共に、工程を簡略化することが可能となる。なお、機能性インク４３ａとしては、例えば、ＬａＮｉＯ３溶液を用いることができる。
【００６５】
次に、図８（ｂ）に示す工程では、レーザ装置７１をＸ軸に駆動させ、必要な場合には金属電極４２が載置されたステージ６２をＹ軸に駆動させて、ステージ６２上にレーザ装置７１を配置する。そして、レーザ装置７１にて、図８（ａ）に示す工程で濡れ広がった機能性インク４３ａにレーザ光７１ｘを照射して加熱する。レーザ光７１ｘが照射された機能性インク４３ａは、溶媒が蒸発し、熱分解され、更に結晶化されて、膜厚数１０ｎｍ程度の機能性インク膜、すなわち酸化物電極４３となる。なお、図８（ｂ）に示す工程でＳＡＭ膜５０は消失する。
【００６６】
レーザ装置７１としては、例えば、半導体レーザ装置やＹＡＧレーザ装置等を用いることができる。但し、レーザ装置７１に代えて、オーブンやランプアニール等を用いて機能性インク４３ａを加熱してもよい。
【００６７】
なお、ここでは、機能性インク４３ａをインクジェット方式でパターニングする例を紹介したが、スパッタ法又はスピンコート法により全面に機能性インク４３ａを塗膜し、フォトリソグラフィ法やエッチング法により所望のパターンを得る方法を用いてもよい。
【００６８】
〔電気機械変換膜の形成〕
次に、図９に示すように、酸化物電極４３の表面に電気機械変換膜４４を形成する。具体的には、図９（ａ）に示す工程では、薄膜製造装置３のステージ６２上に、表面に所定パターンのＳＡＭ膜５０及び酸化物電極４３が形成された金属電極４２（図３の基板５に相当）を載置する。そして、周知のアライメント装置（ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等）等を用いて、金属電極４２の位置や傾き等をアライメントする。
【００６９】
そして、インクジェットヘッド６７をＸ軸に駆動させ、金属電極４２が載置されたステージ６２をＹ軸に駆動させて、ステージ６２上にインクジェットヘッド６７を配置する。そして、インクジェットヘッド６７からＳＡＭ膜５０が存在しない酸化物電極４３の表面（親水性の領域）に機能性インク４４ａを吐出させる。この際、表面エネルギーのコントラストにより、機能性インク４４ａはＳＡＭ膜５０が存在しない領域（親水性の領域）のみに濡れ広がる。
【００７０】
このように、表面エネルギーのコントラストを利用して機能性インク４４ａをＳＡＭ膜５０が存在しない領域（親水性の領域）のみに形成することにより、塗布する溶液の使用量をスピンコート法等のプロセスよりも減らすことができると共に、工程を簡略化することが可能となる。なお、機能性インク４４ａとしては、例えば、ＰＺＴ前駆体溶液を用いることができる。
【００７１】
次に、図９（ｂ）に示す工程では、レーザ装置７１をＸ軸に駆動させ、必要な場合には金属電極４２が載置されたステージ６２をＹ軸に駆動させて、ステージ６２上にレーザ装置７１を配置する。そして、レーザ装置７１にて、図９（ａ）に示す工程で濡れ広がった機能性インク４４ａにレーザ光７１ｘを照射して加熱する。レーザ光７１ｘが照射された機能性インク４４ａは、溶媒が蒸発し、熱分解され、熱分解された機能性インク４４ｂとなる。
【００７２】
レーザ装置７１としては、例えば、半導体レーザ装置やＹＡＧレーザ装置等を用いることができる。レーザ光７１ｘは連続照射光又はパルス光とすることができる。レーザ光７１ｘとして連続照射光を照射後、更にパルス光を照射してもよい。
【００７３】
前述のように、酸化物電極４３のレーザ光７１ｘに対する光吸収率は金属電極４２のレーザ光７１ｘに対する光吸収率よりも高い。そのため、レーザ光７１ｘを照射すると、金属電極４２はあまり加熱されず、機能性インク４４ｂの底部の酸化物電極４３が選択的に加熱される。これにより、加熱したい部分以外の領域に熱による損傷を与える虞を低減できる。なお、金属電極４２はほとんど加熱されないため、金属電極４２上に形成されたＳＡＭ膜５０は消失しない。
【００７４】
図９（ｂ）に示す工程で結晶化した機能性インク４３ｂ（例えば、ＰＺＴ薄膜）の膜厚は、数１０ｎｍ程度であり、この膜厚では不十分である。そのため、図９（ｂ）に示す工程の後、再び図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す工程を必要数繰り返す。これにより、機能性インク４４ｂが積層され、酸化物電極４３上に任意のパターンと厚さ（例えば、数μｍ程度）の結晶化した機能性インク膜、すなわち電気機械変換膜４４が作製される。
【００７５】
なお、前述のように、図９（ｂ）に示す工程でＳＡＭ膜５０は消失しないため、上記繰り返し工程において図８（ｃ）と同様な工程を実施する必要はない。つまり、電気機械変換膜の形成に際し、ＳＡＭ膜は初めに１回だけ塗布すれば、最後まで除去されることはなく、大幅な工数の削減が図れる。
【００７６】
このように、第２の実施の形態では、酸化物電極を、酸化物電極よりも照射するレーザ光に対する光吸収率が低い金属電極上に選択的に形成し、酸化物電極上に機能性インクを吐出させる。そして、機能性インクにレーザ光を照射する。これにより、機能性インクの底部の酸化物電極が選択的に加熱されるため、加熱したい部分以外の領域に熱による損傷を与える虞を低減できる。
【００７７】
〈第３の実施の形態〉
第３の実施の形態では、薄膜製造装置３で製造した液体吐出ヘッド２（図２参照）を搭載したインクジェット記録装置の例を示す。図１０は、インクジェット記録装置を例示する斜視図である。図１１は、インクジェット記録装置の機構部を例示する側面図である。
【００７８】
図１０及び図１１を参照するに、インクジェット記録装置４は、記録装置本体８１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ９３、キャリッジ９３に搭載した液体吐出ヘッド２の一実施形態であるインクジェット記録ヘッド９４、インクジェット記録ヘッド９４へインクを供給するインクカートリッジ９５等で構成される印字機構部８２等を収納する。
【００７９】
記録装置本体８１の下方部には、多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット８４（或いは給紙トレイでもよい）を抜き差し自在に装着することができる。又、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができる。給紙カセット８４或いは手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ８６に排紙する。
【００８０】
印字機構部８２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向に摺動自在に保持する。キャリッジ９３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド９４を、複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。又、キャリッジ９３は、インクジェット記録ヘッド９４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９５を交換可能に装着している。
【００８１】
インクカートリッジ９５は、上方に大気と連通する図示しない大気口、下方にはインクジェット記録ヘッド９４へインクを供給する図示しない供給口を、内部にはインクが充填された図示しない多孔質体を有している。多孔質体の毛管力によりインクジェット記録ヘッド９４へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。又、インクジェット記録ヘッド９４としてここでは各色のヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドを用いてもよい。
【００８２】
キャリッジ９３は、用紙搬送方向下流側を主ガイドロッド９１に摺動自在に嵌装し、用紙搬送方向上流側を従ガイドロッド９２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１００を張装し、主走査モータ９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復駆動される。タイミングベルト１００は、キャリッジ９３に固定されている。
【００８３】
又、インクジェット記録装置４は、給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１、フリクションパッド１０２、用紙８３を案内するガイド部材１０３、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５、搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６、を設けている。これにより、給紙カセット８４にセットした用紙８３を、インクジェット記録ヘッド９４の下方側に搬送される。搬送ローラ１０４は副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００８４】
用紙ガイド部材である印写受け部材１０９は、キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３をインクジェット記録ヘッド９４の下方側で案内する。この印写受け部材１０９の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を設けている。更に、用紙８３を排紙トレイ８６に送り出す排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５、１１６とを配設している。
【００８５】
画像記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じてインクジェット記録ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙８３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙８３を排紙する。
【００８６】
キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、インクジェット記録ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を有する。回復装置１１７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有する。キャリッジ９３は、印字待機中に回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段でインクジェット記録ヘッド９４をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。又、記録途中等に、記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００８７】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でインクジェット記録ヘッド９４の吐出口を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出す。又、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。更に、吸引されたインクは、本体下部に設置された図示しない廃インク溜に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００８８】
このように、インクジェット記録装置４においては、薄膜製造装置３で製造した液体吐出ヘッド２の一実施形態であるインクジェット記録ヘッド９４を搭載しているので、振動板駆動不良によるインク滴吐出不良がなく、安定したインク滴吐出特性が得られるため、画像品質を向上できる。
【００８９】
［実施例１］
まず、スパッタ法を用いてシリコン基板上に金属電極となる白金系金属、酸化物電極となるＬａＮｉＯ３、白金系金属からなる金属膜をこの順番に成膜した。そして、フォトリソグラフィ法やエッチング法等により金属膜を部分的に除去して開口部を形成し、開口部の内側面と開口部内に露出する酸化物電極の表面で凹部を形成した。なお、ＬａＮｉＯ３の波長９８０ｎｍのレーザ光に対する光吸収率は約７０％であり、白金の波長９８０ｎｍのレーザ光に対する光吸収率は約２０％である。
【００９０】
次に、ディッピングにより凹部へＰＺＴ前駆体のゾルゲル液を流し込む。そのゾルゲル液が溜まった領域に対して、ゾルゲル液が透過する波長９８０ｎｍのレーザ光を照射することにより、ゾルゲル液の底部の酸化物電極（ＬａＮｉＯ３）が加熱され、ゾルゲル液が乾燥・結晶化され、ＰＺＴ膜が形成された。これを繰り返すことにより、膜厚５μｍのＰＺＴ膜を得ることができた。
【００９１】
［実施例２］
この実施例では、シリコンウェハに熱酸化膜（膜厚１μｍ）を形成し、密着層としてチタン膜（膜厚５０ｎｍ）をスパッタ成膜した。引続き金属電極として白金膜（膜厚２００ｎｍ）をスパッタ成膜した。
【００９２】
次いで、アルカンチオールにＣＨ３（ＣＨ２）６−ＳＨを用い、濃度０．０１モル／ｌ（溶媒：イソプロピルアルコール）溶液に浸漬させ、ＳＡＭ処理を行った。その後、イソプロピルアルコールで洗浄・乾燥後、パターニングの工程に移る。
【００９３】
ＳＡＭ膜処理後、ＳＡＭ膜形成部位（ＳＡＭ膜上）において水の接触角を測定したところ、ＳＡＭ膜上での水の接触角は９２．２°であった（図１２参照）。一方、ＳＡＭ処理前の白金スパッタ膜上において水の接触角を測定したところ、白金スパッタ膜上での水の接触角は５°以下（完全濡れ）であった。この結果から、ＳＡＭ膜処理が適切になされたことがわかる。
【００９４】
次に、東京応化社製フォトレジスト（ＴＳＭＲ８８００）をスピンコート法で成膜し、通常のフォトリソグラフィ法でレジストパターンを形成した後、酸素プラズマ処理を行い露出部のＳＡＭ膜を除去した。処理後の残渣レジストはアセトンにて溶解除去し、同様の接触角評価を行ったところ、ＳＡＭ膜除去部位において水の接触角は５°以下（完全濡れ）であり（図１３参照）、レジストでカバーされていた部位のそれは９２．４°の値を示した。この結果から、ＳＡＭ膜のパターン化が適切になされたことが確認できる。
【００９５】
他方式のパターニングとして、同様のレジストワークによりあらかじめレジストパターンを形成し、同様のＳＡＭ膜処理を実施後、アセトンにてレジストを除去し、接触角を測定した。レジストカバーされた白金膜上の接触角は５°以下（完全濡れ）、他の部位のそれは９２．０°となり、ＳＡＭ膜のパターン化が適切になされたことを確認した。
【００９６】
もう１つの他方式として、シャドウマスクを用いた紫外線照射を行った。具体的には、エキシマランプによる波長１７６ｎｍの真空紫外光を用いて１０分間照射した。照射部の接触角は５°以下（完全濡れ）、未照射部のそれは９２．２°でありＳＡＭ膜のパターン化が適切になされたことを確認した。
【００９７】
次にＬａＮｉＯ３溶液を先のパターン化ＳＡＭ膜上にインクジェット法で塗布し、オーブン、レーザ、ランプアニール等で乾燥、熱分解、及び結晶化を行った。なお、ここでは、ＬａＮｉＯ３溶液をインクジェット方式でパターニングする例を紹介したが、スパッタ法若しくはスピンコート法によりＬａＮｉＯ３溶液を全面に塗膜し、フォトリソグラフィ法や・エッチング法により所望のパターンを得る方法を用いてもよい。
【００９８】
次に、ＬａＮｉＯ３溶液を塗布した手順と同じように、ＰＺＴ前駆体を形成するためのＳＡＭ膜を形成する。なお、ＬａＮｉＯ３は酸化物でありＳＡＭ膜が形成されないため、フォトリソグラフィやエッチングの工程は省略できる。
【００９９】
前駆体塗布液の合成は、出発材料に酢酸鉛三水和物、イソプロポキシドチタン、イソプロポキシドジルコニウムを用いた。酢酸鉛の結晶水はメトキシエタノールに溶解後、脱水した。化学両論組成に対し鉛量を１０モル％過剰にしてある。これは熱処理中の所謂鉛抜けによる結晶性低下を防ぐためである。
【０１００】
イソプロポキシドチタン、イソプロポキシドジルコニウムをメトキシエタノールに溶解し、アルコール交換反応、エステル化反応を進め、先記の酢酸鉛を溶解したメトキシエタノール溶液と混合することでＰＺＴ前駆体溶液を合成した。このＰＺＴ濃度は０．１モル／ｌにした。
【０１０１】
一度のゾルゲル成膜で得られる膜厚は１００ｎｍが好ましく、前駆体濃度は成膜面積と前駆体塗布量の関係から適正化される（従って０．１モル／ｌに限定されるものではない）。
【０１０２】
この前駆体溶液を先のパターン化ＳＡＭ膜上にインクジェット法で塗布した（図９（ａ）参照）。インクジェット法によりＳＡＭ膜上には液滴を吐出せず親水部のみ吐出することで接触角のコントラストにより親水部上にのみ塗膜ができた。
【０１０３】
これを第一の加熱（溶媒乾燥）としてレーザ光の照射により１２０℃処理後、有機物の熱分解を行い９０ｎｍの膜厚を得た。ここで用いたレーザ光は、波長９８０ｎｍの半導体レーザで、ＰＺＴを形成する幅よりも広いスポット径を持つ。
【０１０４】
引き続きインクジェット塗布装置によりＰＺＴ前駆体を塗布する。このときの膜厚は１８０ｎｍであった。次に、レーザ照射によりＬａＮｉＯ３膜を加熱し、間接的にＰＺＴ前駆体を乾燥させる。ここで、波長９８０ｎｍに対するＬａＮｉＯ３溶液の光吸収率は約７０％であり、白金の光吸収率はおよそ２０%であるため、白金はほとんど温度上昇することがない。そのため、白金上に形成されたＳＡＭ膜も除去されない。乾燥後のＰＺＴ前駆体の膜厚は９０ｎｍであった。
【０１０５】
先記工程を６回繰り返し５４０ｎｍの電気機械変換膜を得たのち、熱分解処理を行った。電気機械変換膜にクラック等の不良は生じなかった。更に６回のＰＺＴ前駆体の選択塗布及び乾燥を行い、レーザ照射により結晶化処理をした。電気機械変換膜にクラック等の不良は生じなかった。電気機械変換膜の膜厚は１０００ｎｍに達した。これらのレーザ光照射による加熱工程において、ＳＡＭ膜は除去されることなく、最後まで水に対する接触角は９０°以上を保っていた。
【０１０６】
次に、ＳＡＭ膜をホットプレート加熱により除去し、このパターン化された電気機械変換膜に上部電極（白金）を成膜して電気機械変換素子を作製し、電気特性、電気−機械変換能（圧電定数）の評価を行った。図１４は、本実施例で作製した電気機械変換素子のＰ−Ｅヒステリシス曲線を示すグラフである。電気機械変換膜の比誘電率は１２２０、誘電損失は０．０２、残留分極は１９．３ｕＣ／ｃｍ２、抗電界は３６．５ｋＶ／ｃｍであり、通常のセラミック焼結体と同等の特性を持つことがわかった。
【０１０７】
電気機械変換素子の電気−機械変換能は、電界印加による変形量をレーザドップラー振動計で計測し、シミュレーションによる合わせ込みから算出した。その圧電定数ｄ３１は、−１２０ｐｍ／Ｖとなり、こちらもセラミック焼結体と同等の値であった。これは液滴吐出ヘッドとして十分設計できうる特性値である。
【０１０８】
上記とは別に、上部電極を配置せずに、更なる厚膜化を試みた。すなわち、６回までの熱分解アニールのたびに結晶化処理を行い、これを１０回繰り返したところ５μｍのパターン化ＰＺＴ膜がクラック等の欠陥を伴わずに得られた。
【０１０９】
一般には、ホットプレートやオーブンによってＰＺＴ前駆体の乾燥、熱分解、及び結晶化が行われるが、加熱の工程を全てレーザ光の照射で行うことにより、ＰＺＴ膜のみが加熱され、ＳＡＭ膜は加熱されない。そのため、ＳＡＭ膜は初めに１回だけ塗布すれば、最後まで除去されることはなく、大幅な工数の削減が図れる。
【０１１０】
［実施例３］
実施例２において、図３に示す薄膜形成装置３を用いて、ＰＺＴ膜上の必要な部分のみに白金を塗布し、上部電極を形成した。塗布するときにはＰＺＴ前駆体を塗布したときと同様に接触角のコントラストを利用して塗布領域を規定した。
【０１１１】
上部電極は短絡を防止するためにＰＺＴ膜パターンより小さい領域に塗布する必要があるため、ＰＺＴ膜上にも撥水部を設けることが好ましい。本実施例では白金を形成しない領域にレジストをパターニングした後、レジストが形成されていない領域に液状の白金を塗布した。そして、１２０℃で白金を乾燥処理し、その後にレジストを剥離して、最終的に２５０℃で焼結した。焼成後の膜厚は０．５μｍであり、比抵抗は５×１０−６オームセンチであり、良好な結果が得られた。
【０１１２】
［実施例４］
他の白金族元素の電極膜としてルテニウム、イリジウム、ロジウムを各々のチタン密着層を配置した熱酸化膜付きシリコンウェハ上にスパッタリング成膜した。ＳＡＭ分子、処理方法は実施例２と同じである。又、白金族合金として白金−ロジウム（ロジウム濃度は１５ｗｔ％  ）も行った。又、イリジウム酸化膜の上にイリジウム金属、又は白金膜を配置した試料についても行った。
【０１１３】
ＳＡＭ膜除去部位の水の接触角は５°以下（完全濡れ）であり、一方、ＳＡＭ膜配置部位のそれは全ての試料において９０．０°を示した。つまり、何れの金属についても、良好な結果が得られた。
【０１１４】
以上、好ましい実施の形態及び実施例について詳説したが、上述した実施の形態及び実施例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１、２  液滴吐出ヘッド
３  薄膜製造装置
４  インクジェット記録装置
５  基板
１０  ノズル板
１１  ノズル
２０  圧力室基板
２１  圧力室
３０  振動板
４０  電気機械変換素子
４１  密着層
４２、４６  金属電極
４３、４５  酸化物電極
４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ  機能性インク
４４  電気機械変換膜
４９  金属膜
４９ｘ、５１ｘ  開口部
５０  ＳＡＭ膜
５１  フォトレジスト
６０  架台
６１  Ｙ軸駆動手段
６２  ステージ
６３  Ｘ軸駆動手段
６４  Ｘ軸支持部材
６５、６９  Ｚ軸駆動手段
６６  ヘッドベース
６７  インクジェットヘッド
６８  インクタンク
７０  レーザ支持部材
７１  レーザ装置
７１ｘ  レーザ光
８１  記録装置本体
８２  印字機構部
８３  用紙
８４  給紙カセット（或いは給紙トレイ）
８５  手差しトレイ
８６  排紙トレイ
９１  主ガイドロッド
９２  従ガイドロッド
９３  キャリッジ
９４  インクジェット記録ヘッド
９５  インクカートリッジ
９７  主走査モータ
９８  駆動プーリ
９９  従動プーリ
１００  タイミングベルト
１０１  給紙ローラ
１０２  フリクションパッド
１０３  ガイド部材
１０４  搬送ローラ
１０５  搬送コロ
１０６  先端コロ
１０７  副走査モータ
１０９  印写受け部材
１１１  搬送コロ
１１２  拍車
１１３  排紙ローラ
１１４  拍車
１１５、１１６  ガイド部材
１１７  回復装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１６】
【特許文献１】特表２００２−５４３４２９号公報
【図１】
0005919814.tif 000002
【図２】
0005919814.tif 000003
【図３】
0005919814.tif 000004
【図４】
0005919814.tif 000005
【図５】
0005919814.tif 000006
【図６】
0005919814.tif 000007
【図７】
0005919814.tif 000008
【図８】
0005919814.tif 000009
【図９】
0005919814.tif 000010
【図１０】
0005919814.tif 000011
【図１１】
0005919814.tif 000012
【図１４】
0005919814.tif 000013
【図１２】
0005919814.tif 000014
【図１３】
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