(57)【要約】      （修正有）【課題】最適駆動式圧電メンブレンの製造方法を提供する。【解決手段】上部電極フィルムＥtoｐと下部電極フィルムＥｂｏｔの間に置かれた圧電材料フィルム３０と、該圧電フィルムを担持する弾性フィルム２０とを含む薄膜多層を基板１０の上に構成するメンブレンの製造方法であって、少なくとも１つの変曲点が画定されるような形でフィルムの平面に対し平行な軸に沿って前記メンブレンの少なくとも１つの凹面／凸面曲率を決定することで、凹状部分と凸状部分またはその逆に対応する第１の領域と第２の領域を画定するステップと、圧電材料フィルムと、下部電極フィルムと上部電極フィルムとを含む薄膜多層を基板表面上に被着させるステップと、フィルム面に対して垂直な電場を内部に印加する第１のメンブレン領域と、フィルムの平面に対して平行な電場を印加する第２の領域とを画定するように電極フィルムのうちの少なくとも一方を構造化するステップとを含む。【選択図】図７
2011136412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  上部電極フィルム（Ｅｕｐ）と下部電極フィルム（Ｅｂｏｔ）の間に置かれた圧電材料のフィルム（３０）と；
−  前記圧電フィルムを担持する弾性フィルム（２０）と、
を少なくとも含む薄膜多層を基板（１０）上に含むメンブレンの製造方法において、
−  最初に、少なくとも１つの変曲点が画定されるような形でフィルムの平面に対し平行な軸に沿って前記メンブレンの少なくとも１つの凹面／凸面曲率を決定するステップであって、前記変曲点により、凹状部分と凸状部分またはその逆に対応する第１の領域と第２の領域を絶縁できるようになっているステップと；
−  少なくとも１つの圧電材料フィルムと、１つの下部電極フィルムと１つの上部電極フィルムとを含む薄膜多層を基板の表面上に被着させるステップと；
−  フィルムの平面に対して垂直な電場を内部に印加してよい少なくとも前記第１のメンブレン領域と、フィルムの平面に対して平行な電場を内部に印加してよい少なくとも前記第２の領域とを画定するように、電極フィルムのうちの少なくとも一方を構造化するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
メンブレンの全ての変曲点が、フィルムの平面内で第１の領域と第２の領域の間の境界を画定する目的で決定されることを特徴とする請求項１に記載のメンブレン製造方法。
【請求項３】
基板が、多層の全部または一部の上に１つのキャビティを含むことを特徴とする請求項１および２のいずれかに記載のメンブレン製造方法。
【請求項４】
メンブレンが１つの第１の中央領域（Ｒ１ｃ）および２つの第２の横領域（Ｒ２１、Ｒ２２）を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項５】
メンブレンが２つの第１の横領域（Ｒ２１、Ｒ２２）および１つの第２の中央領域（Ｒ２ｃ）を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項６】
領域の一方が中央にあり、他方の領域が中央領域の周囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項７】
圧電材料フィルムの生成を促進するための、弾性フィルム上に被着された緩衝フィルム（４０）の生成をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項８】
エッチング停止フィルム（５０）の生成をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項９】
メンブレンが、前記第１の中央領域内で圧電材料フィルム内に埋設された下部電極を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項１０】
メンブレンが、１つまたは複数の第２の領域内で圧電材料フィルム内に埋設された基本下部電極（Ｅ２ｉ、ｂｏｔ）を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項１１】
圧電材料が強誘電体であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項１２】
強誘電材料がＰｂＺｒＴｉＯ３（ＰＺＴ）またはＰｂＭｇＮｂＴｉＯ３（ＰＭＮＴ）またはＢａＦｅＯ３（ＢＳＴ）またはＢａＴｉＯ３またはＢｉＦｅＯ３タイプのものであることを特徴とする請求項１１に記載のメンブレン製造方法。
【請求項１３】
圧電材料が電歪材料であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項１４】
電歪材料がＳｒＴｉＯ３、ＢａＳｒＴｉＯ３またはＰｂ（Ｍｇ、Ｎｂ）ＴｉＯ３タイプのものであることを特徴とする請求項１３に記載のメンブレン製造方法。
【請求項１５】
弾性フィルムがケイ素タイプの材料またはケイ素化合物（ＳｉＯ２、ＳｉＮ）またはＺｒＯ２製であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項１６】
緩衝フィルムがＺｒＯ２で作られていることを特徴とする請求項１５に記載のメンブレン製造方法。
【請求項１７】
電極フィルムの構造化がイオンビームエッチングにより実施されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項１８】
圧電材料がゾルゲルプロセスを用いて被着されることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項１９】
キャビティを画定するための基板のディープエッチングをさらに含むことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載のメンブレン製造方法。
【請求項２０】
下部電極と再接触するために圧電材料フィルムを局所的にエッチングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のメンブレン製造方法。
【請求項２１】
圧電材料フィルムが化学エッチングを用いてエッチングされることを特徴とする請求項２０に記載のメンブレン製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロシステムの分野、より詳細には、マイクロポンプまたさらにはインクジェットプリンタ用圧電アクチュエータにおいて使用してよいメンブレンに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、米国特許出願公開第２００６／０２０９１２８号明細書中に記載されている、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）または窒化アルミニウム（ＡＩＮ）合金などの圧電材料フィルムを使用する薄膜圧電メンブレンが公知である。これらのメンブレンは、考えられる２つの駆動モードすなわちｄ３１またはｄ３３モードで作動し得る。
【０００３】
一般に、以下の等式により、材料に印加された電場内における分極材料Ｐの歪みの関数として係数ｄ３１およびｄ３３が得られる：
ｄ３１＝Ｓ１／Ｅ３
ｄ３３＝Ｓ３／Ｅ３
［なおここで、Ｓ１は軸１に沿った歪みに対応し、Ｓ３は軸３に沿った歪みに対応し、Ｅ３は軸３に沿った電場に対応する（図１に示されている通り）］。
【０００４】
作動モードは、材料が分極される方向、および駆動電場が印加される方向により左右される。したがって、図２ａおよび２ｂは、係数ｄ３１およびｄ３３を有する２つの典型的な駆動用構造を示している。ｄ３１モードでは、電圧は図２ａに示されているように上部電極と下部電極の間に印加される。ｄ３３モードの場合には、電圧は、図２ｂで＋および−と記された上部電極の間に印加される。
【０００５】
より厳密には、構造は、基板１の表面上にメンブレンを含み、前記メンブレンは、弾性フィルム２の表面上の変形可能な圧電フィルム３と、さらに駆動用電極を含んでいる。図２ａに示されている場合において、起動用電極は、下部電極Ｅｂｏｔおよび上部電極Ｅｕｐであり、これらの間にフィルム２および３が挟置されている。図２ｂの場合においては、上面制御電極はＥｉｔｏｐと表示されている。
【０００６】
作動中、メンブレンは単調でないプロフィールを有する。すなわち、所与の瞬間において曲率は一部の場所で凸状であり、他の場所では凹状である。Ｍｕｒａｌｔは（Ｐ．Ｍｕｒａｌｔ、Ｍ．Ｋｏｈｌｉ、Ｔ．Ｍａｅｄｅｒ、Ａ．Ｋｈｏｌｋｉｎ、Ｋ．Ｂｒｏｏｋｓ、Ｎ．Ｓｅｔｔｅｒ  ａｎｄ  Ｒ．Ｌｕｔｈｉｅｒ、Ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  Ａ、４８（２）、１５７（１９９５））、このプロフィールがおおよそ図３に示されている通りであることを立証した。なおこの図には、弾性フィルム／圧電フィルムのハイブリッドメンブレンの曲率プロフィールが示されている。横座標ｘ＝０はメンブレンの中心の位置に対応し、横座標ｘ＝０．００１は、固定されたつまり不動化された領域内のメンブレンの縁部に対応する。
【０００７】
したがって、メンブレンがｄ３３またはｄ３１のいずれの作動条件で作動するかに関わらず、圧電材料が同じ正負符号の曲率領域内で同一の要領で作動するように作られていることが不可欠であるため、メンブレン全体にわたり圧電材料を駆動することは非生産的である。
【０００８】
電場による分極のない非強誘電材料（例えばＡＩＮ、ＺｎＯまたは石英）については、平面内歪みＳｐは以下の等式（１）により求められる：
【数１】
2011136412.tif 000003
［なお式中、ｅｐは圧電材料の厚みであり、Ｖは印加電圧である］。
【０００９】
特にＫｙｏｎｇＷｏｎ  Ｓｅｏ、ＪｏｎｇＳｅｏｎ  Ｐａｒｋ、ＨｙｏｎｇＪｕｎｇ  Ｋｉｍらによる論文（Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ  ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｍｉｃｒｏｓｐｅａｋｅｒｓ  ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  ｗｉｔｈ  ｈｉｇｈ  ｑｕａｌｉｔｙ  ＡｌＮ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍｓ、ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｉｎ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ、９５（７４−８２）、ｐｐ．７４−８２（２００７））中に記載されている通り、現在使用されている一部の結晶質材料例えばＡＩＮの場合において、係数ｄ３１の正負符号が材料の結晶方位に左右される、という点に留意すべきである。したがって、ＡＩＮ材料の分極方向が図２ａに示されている通りに変えられた場合、係数ｄ３１は負である。
【００１０】
メンブレンを偏向させる圧電モーメントをひき起こすのはこの圧電歪みである。
【００１１】
異なる曲率のメンブレンの２つの領域が同時に励起されている１つの構造のそれぞれ上面図と断面図を示している図４ａおよび４ｂに示されている通り、メンブレンの中心とメンブレンの縁部の間に設置された２つの別々の上部電極によるＡＩＮ型材料内の圧電励起の正負符号の変更を活用することは公知である。ここでは、両領域においてｄ３１駆動が使用されているが、印加電圧の正負符号は逆転させられている。
【００１２】
電圧は、上部電極Ｅｉｔｏｐと接地された状態にとどまる下部電極Ｅｂｏｔとの間に印加される。したがって、異なる正負符号の圧電モーメントを、メンブレンの凸状および凹状領域に印加して、駆動を改善することが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このような状況において、本発明は、駆動されたメンブレンの２つの異なる曲率の領域におけるハイブリッド（ｄ３１およびｄ３３）駆動を使用することにより最適な偏向を得ることができるようにし、しかも有利にも再分極可能な強誘電材料の使用と相容性ある１つの解決法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
より厳密には、本発明の主題は、
−  上部電極フィルムと下部電極フィルムの間に置かれた圧電材料のフィルムと；
−  前記圧電フィルムを担持する弾性フィルムと、
を少なくとも含む薄膜多層を基板の上に含むメンブレンの製造方法であって、
−  最初に、少なくとも１つの変曲点が画定されるような形でフィルムの平面に対し平行な軸に沿って前記メンブレンの少なくとも１つの凹面／凸面曲率を決定するステップであって、前記変曲点により、凹状部分と凸状部分またはその逆に対応する第１の領域と第２の領域を絶縁できるようになっているステップと；
−  少なくとも１つの圧電材料フィルムと、１つの下部電極フィルムと１つの上部電極フィルムとを含む薄膜多層を基板の表面上に被着させるステップと；
−  フィルムの平面に対して垂直な電場を内部に印加してよい少なくとも前記第１のメンブレン領域と、フィルムの平面に対して平行な電場を内部に印加してよい少なくとも前記第２の領域とを画定するように、電極フィルムのうちの少なくとも一方を構造化するステップと、
を含むことを特徴とする方法である。
【００１５】
本発明の一変形形態によると、メンブレンの全ての変曲点が、フィルムの平面内で第１の領域と第２の領域の間の境界を画定する目的で決定される。
【００１６】
本発明の一変形形態によると、基板は、多層の全部または一部の上に１つのキャビティを含む。
【００１７】
弾性フィルムは圧電性であってもなくてもよい。
【００１８】
本発明の一変形形態によると、メンブレンは、１つの第１の中央領域および２つの第２の横領域を含む。
【００１９】
本発明の一変形形態によると、メンブレンが２つの第１の横領域および１つの第２の中央領域を含む。
【００２０】
本発明の一変形形態によると、領域の一方は中央にあり、他方の領域は中央領域の周囲にある。
【００２１】
本発明の一変形形態によると、方法は、圧電材料フィルムの生成を促進するための、弾性フィルム上に被着された緩衝フィルムの生成をさらに含む。
【００２２】
本発明の一変形形態によると、方法は、エッチング停止フィルムの生成をさらに含む。
【００２３】
本発明の一変形形態によると、メンブレンは、前記第１の中央領域内で圧電材料フィルム内に埋設された下部電極を含む。
【００２４】
本発明の一変形形態によると、メンブレンは、１つまたは複数の第２の領域内で圧電材料フィルム内に埋設された基本下部電極を含む。
【００２５】
本発明の一変形形態によると、圧電材料は強誘電体である。
【００２６】
本発明の一変形形態によると、強誘電材料は、ＰｂＺｒＴｉＯ３（ＰＺＴ）またはＰｂＭｇＮｂＴｉＯ３（ＰＭＮＴ）またはＢａＦｅＯ３（ＢＳＴ）またはＢａＴｉＯ３またはＢｉＦｅＯ３タイプのものである。
【００２７】
本発明の一変形形態によると、圧電材料は電歪材料である。
【００２８】
本発明の一変形形態によると、電歪材料は、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＳｒＴｉＯ３またはＰｂ（Ｍｇ、Ｎｂ）ＴｉＯ３タイプのものである。
【００２９】
本発明の一変形形態によると、弾性フィルムは、ケイ素タイプの材料またはケイ素化合物（ＳｉＯ２、ＳｉＮ）またはＺｒＯ２で作られている。
【００３０】
本発明の一変形形態によると、緩衝フィルムはＺｒＯ２で作られている。
【００３１】
本発明の一変形形態によると、電極フィルムの構造化はイオンビームエッチングにより実施される。
【００３２】
本発明の一変形形態によると、圧電材料はゾル−ゲルプロセスを用いて被着される。
【００３３】
本発明の一変形形態によると、方法は、キャビティを画定するための基板のディープエッチングをさらに含む。
【００３４】
本発明の一変形形態によると、方法は、下部電極と再接触するために圧電材料フィルムを局所的にエッチングするステップをさらに含む。
【００３５】
本発明の一変形形態によると、圧電材料フィルムは化学エッチングを用いてエッチングされる。
【００３６】
本発明は、非限定的な例として提供されている以下の説明を読了した時点で、かつ添付図面によって、さらに良く理解でき、その他の利点も明確になるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】分極された材料の半径方向および長手方向の分極ＰｒおよびＰ３を示す。
【図２ａ】先行技術に係るメンブレンを伴う典型的ｄ３１駆動用構造を示す。
【図２ｂ】先行技術に係るメンブレンを伴う典型的ｄ３３駆動用構造を示す。
【図３】先行技術に係る駆動された弾性フィルム／圧電フィルムハイブリッドメンブレンの曲率プロフィールを示す。
【図４ａ】先行技術に係るメンブレンの異なる曲率の２つの領域が同時に励起されている構造の上面図を示す。
【図４ｂ】先行技術に係るメンブレンの異なる曲率の２つの領域が同時に励起されている構造の断面図を示す。
【図５ａ】円形メンブレンの場合において第１の領域と第２の領域の間の境界を画定できるようにする本発明の方法ステップ内で得られた変曲点を示す。
【図５ｂ】円形メンブレンの場合において第１の領域と第２の領域の間の境界を画定できるようにする本発明の方法ステップ内で得られた変曲点を示す。
【図６ａ】方形または矩形メンブレンの場合において第１の領域と第２の領域の間の境界を画定できるようにする本発明の方法ステップ内で得られた変曲点を示す。
【図６ｂ】方形または矩形メンブレンの場合において第１の領域と第２の領域の間の境界を画定できるようにする本発明の方法ステップ内で得られた変曲点を示す。
【図７】１つの第１の中央領域と２つの第２の横領域を有する本発明の一変形形態を示す。
【図８】１つの第２の中央領域と２つの第１の横領域を有する本発明の一変形形態を示す。
【図９】埋設された下部電極を有する本発明の一変形形態を示す。
【図１０】埋設された下部電極を有する本発明の一変形形態を示す。
【図１１】緩衝フィルムとエッチング停止フィルムを有する本発明の一変形形態を示す。
【図１２ａ】本発明に係るメンブレンにおいて使用してよい例示的な電極幾何形状を示す。
【図１２ｂ】本発明に係るメンブレンにおいて使用してよい例示的な電極幾何形状を示す。
【図１３ａ】非常に細長いメンブレンの場合における例示的な電極幾何形状および例示的な変曲点ラインを示す。
【図１３ｂ】非常に細長いメンブレンの場合における例示的な電極幾何形状および例示的な変曲点ラインを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明によると、図３に示されているような異なる曲率の２つの領域におけるｄ３１およびｄ３３のハイブリッド起動を使用することが提案されている。
【００３９】
ｄ３３モードは正の歪み係数Ｓｐを誘発し、ｄ３１モードは負の歪み係数Ｓｐを誘発することから、メンブレンの最適な偏向を得るのに必要である異なる正負符号の圧電平面内歪みの生成が可能である。
【００４０】
これを達成するため、本発明によると、変曲点ひいてはｄ３１で作動するアクチュエータおよびｄ３３で作動するアクチュエータ限界を画定できるようにする曲率が決定される。
【００４１】
変曲点が存在する曲率を決定する１つの方法は、数値シミュレーションである。例えば、２つの変曲点Ｐｉｎｆｌｅｘ１およびＰｉｎｆｌｅｘ２を明らかにしている図５ａに示されているように、対象となる構造のシミュレーションされた偏向を出力するＣｏｖｅｒｔｏｒソフトウェアパッケージを使用してよい。
【００４２】
図５ｂでは、円形メンブレンｍについて、全ての変曲点を結びつけて１本の変曲転曲線Ｃｉｎｆｌｅｘを作成できる、ということが実証されている。
【００４３】
この曲線は、シミュレーションのみならず、単純なメンブレンの場合には計算によるものであってもよい。ただし、構造がさらに複雑である場合には、もはや分析による解決法はなく、有限要素モデルを使用することが好ましい。
【００４４】
図６ａおよび６ｂに示されているように、方形または矩形の構造をシミュレーションすることも可能である。構造の幅および長さ方向の変曲点Ｐｉｎｆｌｅｘ１およびＰｉｎｆｌｅｘ２は明白である。
【００４５】
本発明のメンブレンは、強誘電性圧電材料を用いて、保磁力と破壊電界強度の間の高電場強度で作動し得る。それはＳｉＴｉＯ３、ＢａＳｒＴｉＯ３またはＰｂ（Ｍｇ、Ｎｂ）ＴｉＯ３タイプの電歪材料でも有利に作動し得る。
【００４６】
図７は、内部にキャビティＣが生成される基板１０の表面に被着された弾性フィルム２０の表面上の圧電材料３のフィルムの中に、ｄ３１モードで作動する１つの第１の中央領域Ｒ１Ｃとｄ３３モードで作動する２つの第２の横領域Ｒ２１およびＲ２２とを含む、本発明の第１の変形形態を示している。圧電材料のフィルムはさらに、下部電極フィルムＥｂｏｔと上部電極フィルムＥｕｐの間にあって、前記図７中矢印で示されている通り、フィルムの平面に対し垂直な電場ラインが領域Ｒ１Ｃに印加されるようになっている。
【００４７】
本発明の別の変形形態によると、図８に示されている通りのメンブレン構造は、１つの中央ｄ３３モード領域Ｒ２Ｃと２つの横ｄ３１モード領域Ｒ１１およびＲ１２を含む。中央領域内の電極Ｅ１ｉｔｏｐは、電極Ｅ１ｉｔｏｐ間の距離が圧電材料のフィルムの厚みより短い場合に層の平面に対し平行な電場ラインの印加を可能にしている。
【００４８】
このタイプの構造の作動を最適化することが可能である。これは、電場ラインがフィルムの平面に対し平行である横領域においては、下部電極が存在する場合に水平電場ラインを過度に歪ませないことが有利であるからである。この目的で、本発明の一変形形態は、図９に示されているように第２の領域内の下部電極を削除して、ｄ３３領域内の圧電材料の体積全体の中に水平電場を印加することが出来るようにすることを提案している。
【００４９】
電場Ｅは、電場の方向に分極を整列させるのに充分高いものでなくてはならないという点に留意すべきである。上述の通り、メンブレンの中心にあるｄ３１領域においては、圧電材料は電場が印加された時点で負のひずみ係数Ｓｐを誘発する。したがってメンブレンは、下向きに偏向させられる。ｄ３３モード領域において、圧電材料は正のひずみ係数Ｓｐを誘発し、したがってメンブレンは同様に、図３により例示された論法にしたがって下向きに偏向させられる傾向を有する。この解決法は電歪材料のためにも有効である。
【００５０】
一般に、電場の方向は、ｄ３３領域内であるかｄ３１領域内であるかに関わらず、重要ではない。単に、最初にｄ３１領域の下部電極と上部電極の間に、そして次に第２にｄ３３領域の「＋」電極と「−」電極の間に電場を印加することだけが必要である。
【００５１】
このタイプの構造の作動は、全ての圧電材料を最大限利用することによって最適化され得るという点に留意すべきである。これは、電場ラインがフィルムの平面に対し平行である横領域内では、圧電材料のフィルムの全厚みをなおも活用しながら下部電極の存在により水平電場ラインを過度に歪ませるのを避けるのが有利であるからである。
【００５２】
こうして、電極Ｅ２ｉｕｐを互いにより近く設置することにより、電場を集中させることができるが、これにより、使用可能な圧電材料の厚みは削減される。典型的には、電極Ｅ２ｉｕｐ間の距離は、圧電フィルムの厚みよりも小さくてよい。
【００５３】
本発明の別の変形形態によると、下部電極は、図１０に示されている通り上部電極Ｅｕｐではなくむしろ電極ＥｂｏｔおよびＥ２ｉ、ｂｏｔの形に構造化されてよい。この場合、埋設された電極へのアクセスを可能にするため圧電材料のフィルムを局所的にエッチングすることが必要である。
【００５４】
本発明の一変形形態によると、図１１に示されている通り、弾性フィルム上に緩衝フィルム４０を追加して、特に下部電極の無い領域内でＰＺＴ圧電材料の成長を改善させることが提案されている。これは、従来、ＰＺＴ圧電材料が成長するものであり、この成長を促進するフィルムを予め被着させておくことが有利であるかもしれないからである。ＰＺＴ被着の場合、これは、特に下部電極の下の領域内で、ＺｒＯ２フィルムであると考えられる。
【００５５】
有利には、ＴｉＯ２またはＰｂＴｉＯ２タイプの下部電極上の核形成フィルムも使用してよい。
【００５６】
その上、メンブレン構造を生成するためには、一般に底面側がエッチングされ、有利には、このエッチングのためにエッチング停止フィルム５０を提供してもよい。
【００５７】
本発明で使用される異なる電極セットを画定できるようにする生産ステップと共に、多層の完全な実施例を、以下に記す。
【実施例】
【００５８】
実施例
−  典型的には厚み３μｍのＳｉの薄いフィルムを伴うＳＯＩ基板を調達した；
−  反応性スパッタリングにより、厚み４００ｎｍのＺｒＯ２緩衝フィルムを被着させた；
−スパッタリングにより１００ｎｍのＰｔを被着させて、下部電極フィルムを生成した；
−  白金を被着させる直前に、結合用フィルムとして役立つ厚み２０ｎｍのＴｉＯ２フィルムを反応性スパッタリングにより被着させた；
−  白金製の下部電極をイオンビームエッチングによりエッチングした；
−  ゾル−ゲルプロセスとそれに続く７００℃でのアニーリングにより、厚み１μｍのＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３（ＰＺＴ）圧電材料フィルムを被着させた；
−  下部電極と再接触させるため湿式化学エッチング（ＨＦ／ＨＣｌ）または乾式エッチング（塩素化ガス／アルゴン）によりＰＺＴをエッチングした；
−  厚み１００ｎｍの白金製上部電極を被着させた；
−  イオンビームエッチングにより上部電極をエッチングしてｄ３３およびｄ３１領域を画定した；そして、
−最後に、埋設されたＳＯＩ酸化物エッチング停止フィルムに到達するまで、先行技術プロセスにしたがったディープＳＦ６／Ｃ４Ｆ８エッチングを用いて裏面をエッチングし、メンブレンを解放した。
【００５９】
第１および第２の領域専用の電極の幾何形状は変動してよく、図１２ａおよび１２ｂは考えられる円形接続部の一例を示している。図１２ａ中の上面図は、電極Ｅ２ｉｔｏｐ／１の一部分を、中央電極Ｅｕｐと同じ１つの第１のポートＰ１に接続でき、もう一方の電極Ｅ２ｉｔｏｐ／２は第２のポートＰ２に接続されるということを示している。
【００６０】
この実施例においては、下部電極はポートＰ２に接続されている。典型的には長さ１ｍｍである矩形の電極幾何形状も充分想定可能であるという点に留意すべきである。
【００６１】
矩形メンブレンは、図１３ａおよび１３ｂに示されている通り、非常に大きな長さ対幅比も有していてよく、この場合変曲点は２本のラインＬ１およびＬ２上にあるという点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００６２】
１、１０  基板
２、２０  弾性フィルム
３、３０  圧電フィルム
４０  緩衝フィルム
５０  エッチング停止フィルム
【図１】
2011136412.tif 000004
【図２ａ】
2011136412.tif 000005
【図２ｂ】
2011136412.tif 000006
【図３】
2011136412.tif 000007
【図４ａ】
2011136412.tif 000008
【図４ｂ】
2011136412.tif 000009
【図５ａ】
2011136412.tif 000010
【図５ｂ】
2011136412.tif 000011
【図６ａ】
2011136412.tif 000012
【図６ｂ】
2011136412.tif 000013
【図７】
2011136412.tif 000014
【図８】
2011136412.tif 000015
【図９】
2011136412.tif 000016
【図１０】
2011136412.tif 000017
【図１１】
2011136412.tif 000018
【図１２】
2011136412.tif 000019
【図１３ａ】
2011136412.tif 000020
【図１３ｂ】
2011136412.tif 000021
【外国語明細書】
2011136412000001.pdf