(57)【要約】【課題】無電解めっきする領域以外の領域への無電解めっき層の析出を防止し、変位量の低下を抑制した液体噴射ヘッド、液体噴射装置、圧電素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】液体を噴射するノズル開口２１に連通する圧力発生室１２を有する流路形成基板１０と、流路形成基板の一方面側に設けられた第１電極６０と、第１電極上に設けられた圧電体層７０と、圧電体層上に設けられた第２電極８０と、第２電極上に設けられた銅を含む配線層９０と、配線層上に触媒層１９３を介して設けられた無電解めっき層とを備えた圧電素子３００、とを具備する液体噴射ヘッドであって、第２電極上の配線層９０の端部側に前記無電解めっき層が設けられていない。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室を有する流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に設けられた第１電極と、該第１電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第２電極と、該第２電極上に設けられた銅を含む配線層と、該配線層上に触媒層を介して設けられた無電解めっき層とを備えた圧電素子、とを具備する液体噴射ヘッドであって、
前記第２電極上の前記配線層の端部側に前記無電解めっき層が設けられていないことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記触媒層は、パラジウムイオンを含む触媒液から形成されたパラジウムからなることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記無電解めっき層は、無電解めっきによって形成されたニッケルを含むニッケル層と、該ニッケル層の上方に無電解めっきによって形成された金を含む金層とを具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記ニッケル層と前記金層との間には、無電解めっきによって形成されたパラジウム層をさらに具備することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記配線層の前記第２電極の側には、チタン及びタングステンの少なくとも一方を含む密着層が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記第１電極は、前記圧電素子の実質的な駆動部となる能動部毎に設けられた個別電極を構成し、
前記第２電極は、複数の前記能動部に共通する共通電極を構成することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項８】
第１電極と、該第１電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第２電極と、該第２電極上に設けられた銅を含む配線層と、該配線層上に触媒層を介して設けられた無電解めっき層とを備えた圧電素子であって、
前記第２電極上の配線層の端部側に前記無電解めっき層が設けられていないことを特徴とする圧電素子。
【請求項９】
第１電極と、該第１電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第２電極と、該第２電極上に設けられた銅を含む配線層と、該配線層上に触媒層を介して設けられた無電解めっき層とを備えた圧電素子の製造方法であって、
前記第２電極上に銅を含む導電層を形成する工程と、
前記導電層をエッチングによりパターニングして、前記配線層とする工程と、
前記圧電体層及び前記第２電極の上方にレジスト層を設け、パターニングすることにより、無電解めっきする領域を露出させる工程と、
露出された前記無電解めっきする領域上に、パラジウムイオンを含む触媒液を用いてパラジウムからなる触媒層を形成する工程と、
前記触媒層上に無電解めっきによりニッケルを含むニッケル層を形成する工程と、
前記ニッケル層の上方に無電解めっきにより金を含む金層とを形成する工程と、
前記レジストを除去する工程と、を具備することを特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項１０】
前記ニッケル層を形成する工程の後、前記ニッケル層上に無電解めっきによりパラジウム層を形成する工程を、さらに具備することを特徴とする請求項９記載の圧電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置、液体噴射ヘッド等に搭載される圧電素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子を変形させて圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせることで、圧力発生室に連通するノズル開口から液滴を噴射させる液体噴射ヘッドが知られている。この液体噴射ヘッドの代表例としては、液滴としてインク滴を噴射させるインクジェット式記録ヘッドがある。
【０００３】
インクジェット式記録ヘッドは、例えば、ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板の一方面側に圧電素子を備え、圧電素子の駆動によって振動板を変形させることで、圧力発生室内のインクに圧力変化を生じさせて、ノズル開口からインク滴を噴射させる。
【０００４】
ここで、圧電素子は、振動板上に設けられた第１電極、圧電体層及び第２電極を具備し、第１電極及び第２電極には、駆動ＩＣ等に接続された配線と接続するための配線層が接続されたものがある（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１４３７０号公報
【特許文献２】特開２００９−１７２８７８号公報
【特許文献３】特開２００９−１９６３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
配線層としては、コストダウンを目的として、銅又は銅合金が使用されている。しかしながら、銅は酸化されやすく、且つマイグレーションを起こしやすいため、通常は、配線層上に、金属触媒を介して無電解めっきによる無電解めっき層が保護層として設けられる。しかしながら、このような保護層を設けても、銅のマイグレーションは抑制できず、銅の電位と共に金属触媒の電位が電極近傍まで移動し、この金属触媒を介して、無電解めっきする領域以外の領域に無電解めっき層が析出するという問題がある。このような無電解めっき層の析出は圧電素子の変位量の低下を招来する。
【０００７】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。また、液体噴射ヘッドに搭載される圧電素子に限定されず、他のデバイスに搭載される圧電素子においても同様に存在する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、無電解めっきする領域以外の領域への無電解めっき層の析出を防止し、変位量の低下を抑制した液体噴射ヘッド、液体噴射装置、圧電素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室を有する流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に設けられた第１電極と、該第１電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第２電極と、該第２電極上に設けられた銅を含む配線層と、該配線層上に触媒層を介して設けられた無電解めっき層とを備えた圧電素子、とを具備する液体噴射ヘッドであって、前記第２電極上の前記配線層の端部側に前記無電解めっき層が設けられていないことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、無電解めっきする領域以外の領域、具体的には、第２電極上の配線層の端部側や、配線層が設けられていない圧電体層上及び第２電極上の領域への無電解めっき層の析出を防止し、変位量の低下を抑制した液体噴射ヘッドが実現される。
【００１０】
ここで、前記触媒層は、パラジウムイオンを含む触媒液から形成されたパラジウムが好ましい。これによれば、銅を含む配線層上に、確実に選択的に無電解めっき層を形成することができる。
【００１１】
ここで、前記無電解めっき層は、無電解めっきによって形成されたニッケルを含むニッケル層と、該ニッケル層の上方に無電解めっきによって形成された金を含む金層とを具備することが好ましい。
これによれば、ニッケル層によって電気抵抗値を下げると共に、金層によって配線層に外部の配線を実装する際の実装強度を確保することができる。
【００１２】
ここで、前記ニッケル層と前記金層との間には、無電解めっきによって形成されたパラジウム層をさらに具備することが好ましい。
これによれば、ニッケル層中のニッケル及び金層中の金の拡散が防止される。
【００１３】
ここで、前記配線層の前記第２電極の側には、チタン及びタングステンの少なくとも一方を含む密着層が設けられていることが好ましい。
これによれば、密着層がチタン及びタングステンの少なくとも一方を含むことで、密着層をウェットエッチングした際のエッチング液によって、電極に電食が発生するのを抑制することができ、電極や配線層の剥離を抑制することができる。また、密着層をエッチングする際に酸以外のエッチング液を用いることができるため、圧電体層がエッチング液によってダメージを受けるのを抑制することができる。
【００１４】
ここで、前記第１電極は、前記圧電素子の実質的な駆動部となる能動部毎に設けられた個別電極を構成し、前記第２電極は、複数の前記能動部に共通する共通電極を構成することが好ましい。
これによれば、第１電極を圧電体層で覆うことができ、第１電極と第２電極とが近接することによるリーク電流を抑制するための保護膜が不要となり、保護膜が圧電素子の変位を阻害することなく、優れた変位特性を有する圧電素子を備えた液体噴射ヘッドを実現することができる。
【００１５】
さらに、本発明の他の態様は、上記何れかの態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、無電解めっきする領域以外の領域への無電解めっき層の析出を防止し、変位量の低下を抑制した液体噴射装置が実現される。
【００１６】
さらに、本発明の他の態様は、第１電極と、該第１電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第２電極と、該第２電極上に設けられた銅を含む配線層と、該配線層上に触媒層を介して設けられた無電解めっき層とを備えた圧電素子であって、前記第２電極上の配線層の端部側に前記無電解めっき層が設けられていないことを特徴とする圧電素子にある。
かかる態様では、無電解めっきする領域以外の領域への無電解めっき層の析出を防止し、変位量の低下を抑制した圧電素子が実現される。
【００１７】
さらに、本発明の他の態様は、第１電極と、該第１電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第２電極と、該第２電極上に設けられた銅を含む配線層と、該配線層上に触媒層を介して設けられた無電解めっき層とを備えた圧電素子の製造方法であって、前記第２電極上に銅を含む導電層を形成する工程と、前記導電層をエッチングによりパターニングして、前記配線層とする工程と、前記圧電体層及び前記第２電極の上方にレジスト層を設け、パターニングすることにより、無電解めっきする領域を露出させる工程と、露出された前記無電解めっきする領域上に、パラジウムイオンを含む触媒液を用いてパラジウムからなる触媒層を形成する工程と、前記触媒層上に無電解めっきによりニッケルを含むニッケル層を形成する工程と、前記ニッケル層の上方に無電解めっきにより金を含む金層とを形成する工程と、前記レジストを除去する工程と、を具備することを特徴とする圧電素子の製造方法にある。
かかる態様では、無電解めっきする領域以外の領域への無電解めっき層の析出を防止し、変位量の低下を抑制した圧電素子が製造される。
【００１８】
ここで、前記ニッケル層を形成する工程の後、前記ニッケル層上に無電解めっきによりパラジウム層を形成する工程を、さらに具備することが好ましい。
これによれば、ニッケル層中のニッケル及び金層中の金の拡散が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの流路形成基板の平面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図及び拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る液体噴射装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ′線に準ずる断面図及び拡大断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ′線に準ずる断面図であり、図５は図３（ａ）のＣ−Ｃ′線に準ずる断面図である。
【００２１】
図示するように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドＩが備える流路形成基板１０には、圧力発生室１２が形成されている。そして、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が同じ色のインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、この第１の方向Ｘと直交する方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。
【００２２】
また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向の一端部側、すなわち第１の方向Ｘに直交する第２の方向Ｙの一端部側には、インク供給路１３と連通路１４とが複数の隔壁１１によって区画されている。連通路１４の外側（第２の方向Ｙにおいて圧力発生室１２とは反対側）には、各圧力発生室１２の共通のインク室（液体室）となるマニホールド１００の一部を構成する連通部１５が形成されている。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５からなる液体流路が設けられている。
【００２３】
流路形成基板１０の一方面側、すなわち圧力発生室１２等の液体流路が開口する面には、各圧力発生室１２に連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって接合されている。すなわち、ノズルプレート２０には、第１の方向Ｘにノズル開口２１が並設されている。
【００２４】
流路形成基板１０の他方面側には、振動板５０が形成されている。本実施形態に係る振動板５０は、流路形成基板１０上に形成された弾性膜５１と、弾性膜５１上に形成された絶縁体膜５２とで構成されている。なお、圧力発生室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を一方面から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室１２等の液体流路の他方面は、振動板５０（弾性膜５１）で構成されている。
【００２５】
絶縁体膜５２上には、厚さが例えば、約０．２μｍの第１電極６０と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの第２電極８０と、詳しくは図３及び図４で説明するが、第２電極上に設けられた配線層であるリード電極９０と、リード電極９０（配線層）上に触媒層１９３を介して設けられたニッケル層１９４、パラジウム層１９５及び金層１９６からなる無電解めっき層とで構成される圧電素子３００が形成されている。この基板（流路形成基板１０）に変形可能に設けられた圧電素子３００が本実施形態の圧電アクチュエーターとなる。
【００２６】
以下、圧電アクチュエーターである圧電素子３００について、図３及び図４を参照してさらに詳細に説明する。
図示するように、圧電素子３００を構成する第１電極６０は、圧力発生室１２毎に切り分けられて、後述する能動部毎に独立する個別電極を構成する。この第１電極６０は、圧力発生室の第１の方向Ｘにおいては、圧力発生室１２の幅よりも狭い幅で形成されている。すなわち、圧力発生室１２の第１の方向Ｘにおいて、第１電極６０の端部は、圧力発生室１２に対抗する領域の内側に位置している。また、第２の方向Ｙにおいて、第１電極６０の両端部は、それぞれ圧力発生室１２の外側まで延設されている。なお、第１電極６０の材料は、後述する圧電体層７０を成膜する際に酸化せず、導電性を維持できる材料であることが必要であり、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等の貴金属、またはランタンニッケル酸化物（ＬＮＯ）などに代表される導電性酸化物が好適に用いられる。
【００２７】
また、第１電極６０として、前述の導電材料と、振動板５０との間に、密着力を確保するための密着層を用いてもよい。本実施形態では、特に図示していないが密着層としてチタンを用いている。なお、密着層としては、チタンの他、ジルコニウム、酸化チタンなどを用いることができる。すなわち、本実施形態では、チタンからなる密着層と、上述した導電材料から選択される少なくとも一種の導電層とで第１電極６０が形成されている。
【００２８】
圧電体層７０は、第２の方向Ｙが所定の幅となるように、第１の方向Ｘに亘って連続して設けられている。圧電体層７０の第２の方向Ｙの幅は、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの長さよりも広い。このため、圧力発生室１２の第２の方向Ｙでは、圧電体層７０は圧力発生室１２の外側まで設けられている。
【００２９】
圧力発生室１２の第２の方向Ｙにおいて、圧電体層７０のインク供給路１３側の端部は、第１電極６０の端部よりも外側に位置している。すなわち、第１電極６０の端部は圧電体層７０によって覆われている。また、圧電体層７０のノズル開口２１側の端部は、第１電極６０の端部よりも内側（圧力発生室１２側）に位置しており、第１電極６０のノズル開口２１側の端部は、圧電体層７０に覆われていない。
【００３０】
圧電体層７０は、第１電極６０上に形成される電気機械変換作用を示す強誘電性セラミックス材料からなるペロブスカイト構造の結晶膜（ペロブスカイト型結晶）である。圧電体層７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル又は酸化マグネシウム等の金属酸化物を添加したもの等を用いることができる。具体的には、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（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）等を用いることができる。本実施形態では、圧電体層７０として、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた。
【００３１】
また、圧電体層７０の材料としては、鉛を含む鉛系の圧電材料に限定されず、鉛を含まない非鉛系の圧電材料を用いることもできる。非鉛系の圧電材料としては、例えば、鉄酸ビスマス（（ＢｉＦｅＯ３）、略「ＢＦＯ」）、チタン酸バリウム（（ＢａＴｉＯ３）、略「ＢＴ」）、ニオブ酸カリウムナトリウム（（Ｋ，Ｎａ）（ＮｂＯ３）、略「ＫＮＮ」）、ニオブ酸カリウムナトリウムリチウム（（Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ）（ＮｂＯ３））、ニオブ酸タンタル酸カリウムナトリウムリチウム（（Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ）（Ｎｂ，Ｔａ)Ｏ３）、チタン酸ビスマスカリウム（（Ｂｉ１／２Ｋ１／２）ＴｉＯ３、略「ＢＫＴ」）、チタン酸ビスマスナトリウム（（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）ＴｉＯ３、略「ＢＮＴ」）、マンガン酸ビスマス（ＢｉＭｎＯ３、略「ＢＭ」）、ビスマス、カリウム、チタン及び鉄を含みペロブスカイト構造を有する複合酸化物（ｘ［（ＢｉｘＫ１−ｘ）ＴｉＯ３］−（１−ｘ）［ＢｉＦｅＯ３］、略「ＢＫＴ−ＢＦ」）、ビスマス、鉄、バリウム及びチタンを含みペロブスカイト構造を有する複合酸化物（（１−ｘ）[ＢｉＦｅＯ３]−ｘ[ＢａＴｉＯ３]、略「ＢＦＯ−ＢＴ」）や、これにマンガン、コバルト、クロムなどの金属を添加したもの（（１−ｘ）[Ｂｉ（Ｆｅ１−ｙＭｙ）Ｏ３]−ｘ[ＢａＴｉＯ３]（Ｍは、Ｍｎ、ＣｏまたはＣｒ））等が挙げられる。
【００３２】
圧電体層７０は、詳しくは後述するが、ゾル−ゲル法、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法などの液相法や、スパッタリング法、レーザーアブレーション法等などのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法（気相法）などで形成することができる。
【００３３】
このような圧電体層７０には、各隔壁１１に対応する凹部７１が形成されている。この凹部７１の第１の方向Ｘの幅は、各隔壁１１の第１の方向の幅と略同一、もしくはそれよりも広くなっている。これにより、振動板５０の圧力発生室１２の第２の方向Ｙの端部に対抗する部分（いわゆる振動板５０の腕部）の剛性が押さえられるため、圧電素子３００を良好に変位させることができる。
【００３４】
第２電極８０は、圧電体層７０の第１電極６０とは反対面側に設けられており、複数の能動部３１０に共通する共通電極を構成する。本実施形態では、第２電極８０は、圧電体層７０側に設けられた第１層８１と、第１層８１の圧電体層７０とは反対側に設けられた第２層８２と、を具備する。
【００３５】
第１層８１は、圧電体層７０との界面を良好に形成できること、圧電特性を発揮できる材料が望ましく、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）等の金属材料、及びランタンニッケル酸化物（ＬＮＯ）に代表される導電性酸化物が好適に用いられる。また、第１層８１は、複数材料の積層であってもよい。本実施形態では、イリジウムとチタンとの積層体（イリジウムが圧電体層７０と接する）を使用している。そして、第１層８１は、スパッタリング法、レーザーアブレーション法などのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法（気相法）、ゾル−ゲル法、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法、メッキ法などの液相法により形成することができる。また、第１層８１の形成後に、加熱処理を行うことにより、圧電体層７０の特性改善を行うことができる。このような第１層８１は、圧電体層７０上のみ、すなわち、圧電体層７０の流路形成基板１０とは反対側の表面上のみに形成されている。
【００３６】
また、第２電極８０を構成する第２層８２は、導電性を有する材料、例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）等の金属材料を用いることができる。もちろん、第２層８２は、上記金属材料の単一材料であっても、複数の材料が混合した複数材料であってもよい。また、第１層８１と第２層８２との間に、チタン等を設けるようにしてもよい。本実施形態では、第２層８２として、イリジウムとチタンとの積層体（イリジウムが第１層８１と接する）を使用している。
【００３７】
このような第２層８２は、本実施形態では、第１層８１上と、第１層８１が設けられていない圧電体層７０の側面上と、第１電極６０上と、に亘って連続して設けられている。ちなみに、第１層８１上の第２層８２と、第１電極６０上の第２層８２とは、除去部８３を介して電気的に切断されている。すなわち、第１層８１上の第２層８２と、第１電極６０上の第２層８２とは、同一層からなるが電気的に不連続となるように形成されている。ここで、除去部８３は、圧電体層７０上のノズル開口２１側に設けられており、第２電極８０を、すなわち、第１層８１及び第２層８２を厚さ方向（第１層８１と第２層８２との積層方向）に貫通して電気的に切断するものである。このような除去部８３は、第１の方向Ｘに亘って連続して第２電極８０を厚さ方向に貫通して設けられている。
【００３８】
このような第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を具備する圧電素子３００は、第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加することで変位が生じる。すなわち両電極の間に電圧を印加することで、第１電極６０と第２電極８０とで挟まれている圧電体層７０に圧電歪みが生じる。そして、両電極に電圧を印加した際に、圧電体層７０に圧電歪みが生じる部分を能動部３１０と称する。これに対して、圧電体層７０に圧電歪みが生じない部分を非能動部と称する。また、圧電体層７０に圧電歪みが生じる能動部３１０において、圧力発生室１２に対向する部分を可撓部と称し、圧力発生室１２の外側の部分を非可撓部と称する。
【００３９】
本実施形態では、第２の方向Ｙにおいて、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０の全てが圧力発生室１２の外側まで連続的に設けられている。すなわち能動部３１０が圧力発生室１２の外側まで連続的に設けられている。このため、能動部３１０のうち圧電素子３００の圧力発生室１２に対向する部分が可撓部となり、圧力発生室１２の外側の部分が非可撓部となっている。
すなわち、本実施形態では、図３に示すように、能動部３１０の第２の方向Ｙの端部は、第２電極８０（除去部８３）によって規定されている。
【００４０】
また、図５に示すように、能動部３１０の第１の方向Ｘの端部は、第１電極６０によって規定されている。そして、第１電極６０の第１の方向Ｘの端部は、圧力発生室１２に相対向する領域内に設けられている。したがって、能動部３１０の第１の方向Ｘの端部は、可撓部に設けられていることになり、第１の方向Ｘにおいて、能動部３１０と非能動部との境界における応力が振動板の変形によって開放される。このため、能動部３１０の第１の方向Ｘの端部における応力集中に起因する焼損やクラック等の破壊を抑制することができる。
【００４１】
このような圧電素子３００では、第２電極８０が、圧電体層７０を覆っているため、第１電極６０と第２電極８０との間で電流がリークすることがなく、圧電素子３００の破壊を抑制することができる。ちなみに、第１電極６０と第２電極８０とが近接した状態で露出されていると、圧電体層７０の表面を電流がリークし、圧電体層７０が破壊されてしまう。ちなみに、第１電極６０と第２電極８０とが露出されていても距離が近くなければ、電流のリークは発生しない。
このような圧電素子３００の第１電極６０と、第２電極８０とには、本実施形態の配線層である個別リード電極９１と、共通リード電極９２とが接続されている。
【００４２】
個別リード電極９１及び共通リード電極９２（以降、両者を合わせてリード電極９０と称する）は、本実施形態では、同一層からなるが、電気的に不連続となるように形成されている。具体的には、リード電極９０は、流路形成基板１０側に設けられた密着層１９１と、密着層１９１上に設けられた導電層１９２と、を具備する。
【００４３】
密着層１９１は、第２電極８０、第１電極６０及び振動板５０等と導電層１９２との密着性を向上させるためのものであり、チタン（Ｔｉ）及びタングステン（Ｗ）の少なくとも一方を含む材料で形成されている。本実施形態では、密着層１９１として、チタンタングステン（ＴｉＷ）を用いた。
導電層１９２は、密着層１９１上に設けられており、銅（Ｃｕ）を含む材料で形成されている。本実施形態では、導電層１９２として銅（Ｃｕ）を用いた。
ここで、個別リード電極９１は、圧電体層７０の外側に設けられた第１電極６０上から振動板５０上まで引き出されている。
【００４４】
また、図４に示すように、共通リード電極９２は、第１の方向Ｘの両端部において、第２電極８０上から振動板５０上まで第２の方向Ｙに引き出されている。
また、共通リード電極９２は、第２の方向Ｙにおいて、圧力発生室１２の壁面上に、すなわち、可撓部と非可撓部との境界部分に跨って設けられた延設部９３（図２参照）を有する。延設部９３は、複数の能動部３１０の第１の方向Ｘに亘って連続して設けられており、第１の方向Ｘの両端部で共通リード電極９２に連続する。すなわち、延設部９３を有する共通リード電極９２は、保護基板３０側から平面視した際に、能動部３１０の周囲を囲むように連続して配置されている。このように、延設部９３を設けることで、可撓部と非可撓部との境界における応力集中における圧電体層７０の破壊を抑制することができる。また、共通リード電極９２が可撓部上には実質的に形成されていないため、能動部３１０の変位低下を抑えることができる。
このようなリード電極９０は、詳しくは後述するが、流路形成基板１０の一方面の全面に亘って形成した後、所定の形状にパターニングされて形成される。
【００４５】
このとき、本実施形態の密着層１９１は、チタンタングステン（ＴｉＷ）で形成されているため、密着層１９１をエッチングするエッチング液（エッチャント）として、酸ではなく、過酸化水素水とアンモニア等のアルカリ成分とを含むエッチング液を用いることができる。したがって、密着層１９１をエッチングするエッチング液によって、電極（第１電極６０、第２電極８０等）による電食が発生するのを抑制することができ、電極やリード電極９０等の剥離を抑制することができる。
【００４６】
ちなみに、密着層１９１として、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）又はニッケルクロム（ＮｉＣｒ）を用いた場合、エッチング液として、硝酸セリウムアンモニウム等の酸を用いる必要があるが、酸からなるエッチング液が電極に接触すると、電極に電食が発生して、電極やリード電極９０の剥離が発生してしまう虞がある。
【００４７】
本実施形態では、密着層１９１として、チタンタングステン（ＴｉＷ）を用いることで、密着層１９１をウェットエッチングする際のエッチング液によって電極に電食が発生するのを抑制して、電極及びリード電極９０の剥離を抑制することができる。なお、本実施形態では、密着層１９１として、チタンタングステン（ＴｉＷ）を用いるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、密着層１９１として、チタンやタングステンを単体で用いたとしても、エッチング液として、酸以外の材料を用いることができるため、電極に電食が発生するのを抑制することができる。
【００４８】
また、密着層１９１をウェットエッチングするエッチング液として、酸を用いた場合、エッチング液が圧電体層７０に付着して、圧電体層７０にダメージを与えてしまうが、本実施形態では、密着層１９１としてチタンタングステン（ＴｉＷ）を用いることで、密着層１９１をエッチングするエッチング液として、酸ではなく過酸化水素水とアンモニア等のアルカリ成分とを含むエッチング液を用いることができ、エッチング液が圧電体層７０に与えるダメージを低減することができる。したがって、酸が圧電体層７０の結晶性等にダメージを与えるのを抑制して、圧電体層７０のダメージによる圧電特性の低下や耐久性の低下等の不具合を抑制することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態では、導電層１９２として、銅（Ｃｕ）を用いているため、導電層１９２として金（Ａｕ）を用いる場合に比べて、低コストで形成することができる。なお、銅（Ｃｕ）は、金（Ａｕ）に比べて電気抵抗が低い。したがって、銅からなる導電層１９２は、金（Ａｕ）を用いた場合に比べて、薄く形成することができる。このように圧電体層７０を金の導電層に比べて薄く形成することができ、個別リード電極９１（リード電極９０）を高密度に配置することが可能となる。
【００５０】
また、このようなリード電極９０（配線層）の少なくとも端子部には、触媒層１９３と、無電解めっきにより形成されるニッケル層１９４と、パラジウム層１９５と、金層１９６とからなる無電解めっき層が積層されている。
【００５１】
ここで、触媒層１９３は、後の無電解めっきの触媒（アクチベーター）として機能するものである。このような触媒層１９３は、イオン化された金属を含む触媒液を用いて、後の無電解めっきの析出に必要な金属核（触媒層１９３）を形成することにより得られる。本実施形態では、パラジウムイオン（Ｐｄ２＋）を含む触媒液を用いてパラジウム核を形成し、パラジウムからなる触媒層１９３を形成する。
【００５２】
パラジウムからなる触媒層１９３の形成方法としては、ディップ式とスプレー式（スピン式）が挙げられる。ディップ式は薬液槽に基板を浸漬する方法であり、例えばセンシタイザー−アクチベーター法、キャタライザー−アクセレーター法、触媒化−還元法等が挙げられる。
【００５３】
センシタイザー−アクチベーター法では、例えば、基板を塩化スズの塩酸溶液であるセンシタイザー溶液に浸漬した後、塩化パラジウムの塩酸溶液からなるアクチベーター溶液に浸漬して、パラジウム核を形成する。キャタライザー−アクセレーター法では、キャタライザー液（Ｓｎ２＋とＰｄ２＋を含むコロイド液）に基板を浸漬した後、塩酸溶液に浸漬して、パラジウム核を形成する。触媒化−還元法では、触媒液（イオン性パラジウム錯体）に浸漬してパラジウム錯体を吸着させ、水洗後、還元液に浸漬して還元によりパラジウム核を形成する。ちなみに、スプレー式は薬液をノズルから基板に吹き付ける方法である。それ以外の方式としては、薬液をインクジェット式記録ヘッドを用いて基板上に噴射するインクジェット方式もある。本実施形態では、ディップ式によるセンシタイザー−アクチベーター法で、パラジウムを含む触媒層１９３を形成した。なお、ディップ式による触媒層１９３の形成は、バッチ（一括）処理することができるため、生産プロセスの効率が高いという効果を奏する。
【００５４】
ニッケル層１９４は、触媒層１９３のリード電極９０とは反対面側に無電解めっきによって形成されたものであり、主成分としてニッケル（Ｎｉ）を含むものである。
パラジウム層１９５は、ニッケル層１９４の触媒層１９３とは反対面側に無電解めっきによって形成されたものであり、主成分としてパラジウム（Ｐｄ）を含むものである。パラジウム層１９５を設けることにより、ニッケル層１９４中のＮｉや、後述する金層１９６中のＡｕの拡散が防止される。
金層１９６は、パラジウム層１９５のニッケル層１９４とは反対面側に無電解めっきによって形成されたものであり、主成分として金（Ａｕ）を含むものである。
【００５５】
本実施形態におけるニッケル層１９４、パラジウム層１９５及び金層１９６からなる無電解めっき層は、無電解めっきする領域以外の領域には析出されない。ここで、無電解めっきする領域以外の領域とは、本来無電解めっき層が形成されない領域のことであり、具体的には、図３（ｂ）に示すような第２電極上の配線層の端部側９０ａや、配線層が設けられていない圧電体層の上面７０ａ及び第２電極の上面８０ａの領域をいう。
【００５６】
本実施形態では、詳細は後述するが、このような無電解めっきする領域以外の領域に予めレジスト層を設け、レジスト層を設けたまま、リード電極９０（配線層）上に亘って、触媒層１９３と、無電解めっきによるニッケル層１９４、パラジウム層１９５及び金層１９６からなる無電解めっき層とを形成する。無電解めっきの間、無電解めっきする領域以外の領域はレジスト層２００によって完全に覆われるため、これらの領域への無電解めっき層の析出が防止され、圧電素子３００の変位量の低下が抑制される。
【００５７】
なお、触媒層１９３と、ニッケル層１９４、パラジウム層１９５及び金層１９６からなる無電解めっき層は、少なくとも接続配線１２１が接続される端子部、つまり、リード電極９０の圧電素子３００に接続された端部とは反対側の端部に形成されていればよいが、本実施形態では、リード電極９０の全面に亘って形成するようにした。これにより、端子部以外に設けられた触媒層１９３と、ニッケル層１９４、パラジウム層１９５及び金層１９６からなる無電解めっき層をパターニングにより除去する必要がなく、パターニング工程を減らして、コストを低減することができる。
【００５８】
また、リード電極９０の少なくとも端子部の最上層に金層１９６を設けることで、リード電極９０に接続配線１２１を実装する際に、接続強度を向上して、接続配線１２１の剥離を抑制することができる。つまり、銅（Ｃｕ）の導電層１９２に接続配線１２１を直接実装しようとしても、密着力が弱く、接続配線１２１が剥離してしまう虞があるが、本実施形態のようにリード電極９０の最上層に金層１９６を設けることで、金層１９６と接続配線１２１との接続強度を向上することができる。なお、金層１９６と接続配線１２１との接続は、ワイヤーボンディング法に限定されず、例えば、ハンダ付け等を用いるようにしてもよい。
【００５９】
また、金層１９６は比較的薄く形成することができ、且つ無電解めっきによってリード電極９０上に選択的に形成することができるため、めっき液中の金（Ａｕ）の回収率を向上してコストを低減することができる。
【００６０】
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、図１及び図３に示すように、圧電素子３００を保護する保護基板３０が接着剤３５によって接合されている。保護基板３０には、圧電素子３００を収容する空間を画成する凹部である圧電素子保持部３１が設けられている。また保護基板３０には、マニホールド１００の一部を構成するマニホールド部３２が設けられている。マニホールド部３２は、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１５と連通している。また保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。各能動部３１０の第１電極６０に接続されたリード電極９０（個別リード電極９１及び共通リード電極９２）は、この貫通孔３３内に露出するように設けられている。
【００６１】
また、保護基板３０上には、信号処理部として機能する駆動回路１２０が固定されている。駆動回路１２０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等を用いることができる。そして、駆動回路１２０とリード電極９０とは、貫通孔３３を挿通させたボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１２１（本実施形態の外部配線）を介して電気的に接続されている。なお、外部配線は、導電性ワイヤーからなる接続配線１２１に限定されず、例えば、チップオンフィルム（ＣＯＦ）やテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）等のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）をリード電極９０に接続するようにしてもよい。
【００６２】
保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜４１によってマニホールド部３２の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料で形成される。この固定板４２のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００６３】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩでは、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加する。これにより圧電素子３００と共に振動板５０がたわみ変形して各圧力発生室１２内の圧力が高まり、各ノズル開口２１からインク滴が噴射される。
【００６４】
ここで、このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドの製造方法について説明する。なお、図６〜図１２は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【００６５】
まず、図６（ａ）に示すように、シリコンウェハーである流路形成基板用ウェハー１１０の表面に弾性膜５１を形成する。本実施形態では、流路形成基板用ウェハー１１０を熱酸化することによって二酸化シリコンからなる弾性膜５１を形成した。もちろん、弾性膜５１の材料は、二酸化シリコンに限定されず、窒化シリコン膜、ポリシリコン膜、有機膜（ポリイミド、パリレンなど）等にしてもよい。弾性膜５１の形成方法は熱酸化に限定されず、スパッタリング法、ＣＶＤ法、スピンコート法等によって形成してもよい。
【００６６】
次いで、図６（ｂ）に示すように、弾性膜５１上に、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２を形成する。もちろん、絶縁体膜５２は、酸化ジルコニウムに限定されず、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、アルミン酸ランタン（ＬａＡｌＯ３）等を用いるようにしてもよい。絶縁体膜５２を形成する方法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等が挙げられる。本実施形態では、この弾性膜５１及び絶縁体膜５２によって振動板５０が形成されるが、振動板５０として、弾性膜５１及び絶縁体膜５２の何れか一方のみを設けるようにしてもよい。また、振動板５０上に、第１電極６０の下地との密着性を向上させるための密着層が設けられていてもよい。
【００６７】
次いで、図６（ｃ）に示すように、絶縁体膜５２上の全面に第１電極６０を形成する。この第１電極６０の材料は特に限定されないが、圧電体層７０としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いる場合には、酸化鉛の拡散による導電性の変化が少ない材料であることが望ましい。このため、第１電極６０の材料としては白金、イリジウム等が好適に用いられる。また、第１電極６０は、例えば、スパッタリング法やＰＶＤ法（物理蒸着法）などにより形成することができる。
【００６８】
次いで、図７（ａ）に示すように、第１電極６０上にチタン（Ｔｉ）からなる結晶種層６１を形成する。このように第１電極６０の上に結晶種層６１を設けることにより、後の工程で第１電極６０上に結晶種層６１を介して圧電体層７０を形成する際に、圧電体層７０の優先配向方位を（１００）面に制御することができ、電気機械変換素子として好適な圧電体層７０を得ることができる。なお、結晶種層６１は、圧電体層７０が結晶化する際に、結晶化を促進させるシードとして機能し、圧電体層７０の焼成後には圧電体層７０内に拡散するものである。また、本実施形態では、結晶種層６１として、チタン（Ｔｉ）を用いるようにしたが、結晶種層６１は、後の工程で圧電体層７０を形成する際に、圧電体層７０の結晶の核となるものであれば、特にこれに限定されず、例えば、結晶種層６１として、酸化チタン（ＴｉＯ２）を用いてもよく、チタン及びチタン酸化物以外の材料、例えば、ランタンニッケル酸化物（ＬＮＯ）等を用いることもできる。もちろん、第１電極６０と圧電体層７０との間に結晶種層６１が残留するようにしてもよい。また、結晶種層６１は、層状であっても島状であってもよい。
【００６９】
次に、本実施形態では、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体層７０を形成する。ここで、本実施形態では、金属錯体を溶媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成している。なお、圧電体層７０の製造方法は、ゾル−ゲル法に限定されず、例えば、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法やスパッタリング法又はレーザーアブレーション法等のＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法等を用いてもよい。すなわち、圧電体層７０は液相法、気相法の何れで形成してもよい。
【００７０】
圧電体層７０の具体的な形成手順としては、まず、図７（ｂ）に示すように、結晶種層６１上にＰＺＴ前駆体膜である圧電体前駆体膜７３を成膜する。すなわち、第１電極６０（結晶種層６１）が形成された流路形成基板用ウェハー１１０上に金属錯体を含むゾル（溶液）を塗布する（塗布工程）。次いで、この圧電体前駆体膜７３を所定温度に加熱して一定時間乾燥させる（乾燥工程）。例えば、本実施形態では、圧電体前駆体膜７３を１７０〜１８０℃で３〜３０分間保持することで乾燥することができる。
【００７１】
次に、乾燥した圧電体前駆体膜７３を所定温度に加熱して一定時間保持することによって脱脂する（脱脂工程）。例えば、本実施形態では、圧電体前駆体膜７３を３００〜４００℃程度の温度に加熱して約３〜３０分保持することで脱脂した。なお、ここでいう脱脂とは、圧電体前駆体膜７３に含まれる有機成分を、例えば、ＮＯ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等として離脱させることである。
【００７２】
次に、図７（ｃ）に示すように、圧電体前駆体膜７３を所定温度に加熱して一定時間保持することによって結晶化させ、圧電体膜７４を形成する（焼成工程）。この焼成工程では、圧電体前駆体膜７３を７００℃以上に加熱するのが好ましい。なお、焼成工程では、昇温レートを５０℃／ｓｅｃ以上とするのが好ましい。これにより優れた特性の圧電体膜７４を得ることができる。
【００７３】
また、第１電極６０上に形成された結晶種層６１は、圧電体膜７４内に拡散する。もちろん、結晶種層６１は、第１電極６０と圧電体膜７４との間にチタンとして残留してもよいし、酸化チタンとして残留してもよい。
【００７４】
なお、このような乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程で用いられる加熱装置としては、例えば、ホットプレートや、赤外線ランプの照射により加熱するＲＴＰ（Rapid Thermal Processing）装置などを用いることができる。
【００７５】
次に、図７（ｄ）に示すように、第１電極６０上に１層目の圧電体膜７４を形成した段階で、第１電極６０及び１層目の圧電体膜７４をそれらの側面が傾斜するように同時にパターニングする。なお、第１電極６０及び１層目の圧電体膜７４のパターニングは、例えば、イオンミリング等のドライエッチングにより行うことができる。
【００７６】
ここで、例えば、第１電極６０をパターニングしてから１層目の圧電体膜７４を形成する場合、フォト工程・イオンミリング・アッシングして第１電極６０をパターニングするため、第１電極６０の表面や、表面に設けた図示しないチタン等の結晶種層などが変質してしまう。そうすると変質した面上に圧電体膜７４を形成しても当該圧電体膜７４の結晶性が良好なものではなくなり、２層目以降の圧電体膜７４も１層目の圧電体膜７４の結晶状態に影響して結晶成長するため、良好な結晶性を有する圧電体層７０を形成することができない。
【００７７】
それに比べ、１層目の圧電体膜７４を形成した後に第１電極６０と同時にパターニングすれば、１層目の圧電体膜７４はチタン等の結晶種に比べて２層目以降の圧電体膜７４を良好に結晶成長させる種（シード）としても性質が強く、たとえパターニングで表層に極薄い変質層が形成されていても２層目以降の圧電体膜７４の結晶成長に大きな影響を与えない。
【００７８】
次に、図８（ａ）に示すように、１層目の圧電体膜７４と第１電極６０とをパターニングした後は、絶縁体膜５２上、第１電極６０の側面、１層目の圧電体膜７４の側面及び圧電体膜７４上に亘って中間結晶種層６２を形成する。中間結晶種層６２は、結晶種層６１と同様に、チタンやランタンニッケル酸化物等を用いることができる。また、中間結晶種層６２は、結晶種層６１と同様に、層状であっても島状であってもよい。
【００７９】
次に、図８（ｂ）に示すように、上述した塗布工程、乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程からなる圧電体膜形成工程を複数回繰り返すことにより複数層の圧電体膜７４からなる圧電体層７０を形成する。
【００８０】
ちなみに、２層目以降の圧電体膜７４は、絶縁体膜５２上、第１電極６０及び１層目の圧電体膜７４の側面上、及び１層目の圧電体膜７４上に亘って連続して形成される。この２層目以降の圧電体膜７４が形成される領域には、中間結晶種層６２が形成されているため、この中間結晶種層６２によって２層目以降の圧電体膜７４の優先配向を（１００）面に制御することができると共に微小粒径で形成することができる。なお、中間結晶種層６２は、圧電体層７０が結晶化する際に、結晶化を促進させるシードとして機能し、圧電体層７０の焼成後には、全てが圧電体層７０に拡散してもよく、また、一部がそのまま又は酸化物として残留してもよい。
【００８１】
次に、図８（ｃ）に示すように、圧電体層７０上に第２電極８０の第１層８１を形成する。本実施形態では、特に図示していないが、まず、圧電体層７０上にイリジウムを有するイリジウム層と、イリジウム層上にチタンを有するチタン層とを積層する。なお、このイリジウム層及びチタン層は、スパッタリング法やＣＶＤ法等によって形成することができる。その後、イリジウム層及びチタン層が形成された圧電体層７０をさらに再加熱処理（ポストアニール）する。このように再加熱処理することで、圧電体層７０の第２電極８０側にイリジウム層等を形成した際のダメージが発生しても、再加熱処理を行うことで、圧電体層７０のダメージを回復して、圧電体層７０の圧電特性を向上することができる。
【００８２】
次に、図９（ａ）に示すように、第１層８１及び圧電体層７０を各圧力発生室１２に対応してパターニングする。本実施形態では、第１層８１上に所定形状に形成したマスク（図示なし）を設け、このマスクを介して第１層８１及び圧電体層７０をエッチングする、いわゆるフォトリソグラフィーによってパターニングした。なお、圧電体層７０のパターニングは、例えば、反応性イオンエッチングやイオンミリング等のドライエッチングが挙げられる。
【００８３】
次に、図９（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０の一方面側（圧電体層７０が形成された面側）に亘って、すなわち、第１層８１上、圧電体層７０のパターニングした側面上、絶縁体膜５２上、及び第１電極６０上等に亘って、例えば、イリジウム（Ｉｒ）からなる第２層８２を形成すると共にパターニングすることで第２電極８０を形成する。なお、第２層８２のパターニングでは、同時に第１層８１の一部をパターニングして、除去部８３を形成する。これにより、圧電素子３００の能動部３１０が規定されると共に、個別リード電極９１及び共通リード電極９２が形成される。
【００８４】
次に、図９（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０の一方面側（圧電体層７０が形成された面側）に亘って、すなわち、第２電極８０上、圧電体層７０のパターニングした側面上、絶縁体膜５２上、及び第１電極６０上等に亘って、例えば、チタンタングステン（ＴｉＷ）からなる密着層１９１と、銅（Ｃｕ）からなる導電層１９２とを積層形成することで、配線層であるリード電極９０を形成する。なお、密着層１９１及び導電層１９２の形成方法は特に限定されず、例えば、スパッタリング法や無電解めっき法等が挙げられる。ただし、無電解めっき法により密着層１９１及び導電層１９２を形成すると、所望の厚さに至るまで時間がかかってしまうため、短時間で比較的厚く形成することができるスパッタリング法で形成するのが好ましい。
【００８５】
次に、図９（ｄ）に示すように、導電層１９２を所定形状にパターニングする。すなわち、導電層１９２上に所定形状のマスクを形成し（図示なし）、マスクを介して導電層１９２をエッチングすることでパターニングする。なお、導電層１９２のエッチングはウェットエッチングであってもドライエッチングであってもよい。
【００８６】
次に、図９（ｅ）に示すように、密着層１９１をウェットエッチングすることによりパターニングする。本実施形態では、導電層１９２をマスクとして、密着層１９１を過酸化水素水とアルカリ成分とを有するエッチング液でウェットエッチングする。これにより、個別リード電極９１及び共通リード電極９２が形成されると共に、圧電体層７０及び第２電極８０の一部が露出される。
【００８７】
このとき、密着層１９１をエッチングするエッチング液として過酸化水素水とアンモニア過水とアルカリ成分とを有するものを用いているため、電極（第１電極６０及び第２電極８０）に電食が発生するのを抑制することができる。
【００８８】
本実施形態では、密着層１９１としてチタンタングステン（ＴｉＷ）を用いたため、エッチング液として酸を用いずに、過酸化水素水とアンモニア過水とアルカリ成分とを含むエッチング液を用いてエッチングすることで、電極に電食が発生するのを抑制して、電極やリード電極９０の剥離を抑制することができる。
【００８９】
さらに、導電層１９２として、銅（Ｃｕ）を用いているため、導電層１９２として金（Ａｕ）を用いる場合に比べて、低コストで形成することができる。なお、銅（Ｃｕ）は、金（Ａｕ）に比べて電気抵抗が低い。したがって、銅からなる導電層１９２は、金（Ａｕ）を用いた場合に比べて、薄く形成することができる。このように導電層１９２を薄く形成することができるため、導電層１９２が圧電素子３００（能動部３１０）の変位を阻害するのを抑制して、圧電素子３００の変位特性を向上することができると共に、圧電体層７０を金の導電層に比べて薄く形成することができ、能動部３１０を高密度に配置することが可能となる。
【００９０】
次に、図１０（ａ）に示すように、密着層１９１をパターニングすることにより露出された圧電体層７０及び第２電極８０の一部上に、レジスト層２００を形成して、無電解めっきする領域を露出させる。ここで、無電解めっきする領域とは、パターニングされたリード電極９０（配線層）上に、触媒層１９３を介して無電解めっきにより無電解めっき層が形成される領域、すなわち、ニッケル層１９４、パラジウム層１９５及び金層１９６が形成される領域をいう。この無電解めっきする領域上にパラジウムイオンを含む触媒液を用いてパラジウムからなる触媒層１９３を形成する。
【００９１】
次に、図１０（ｂ）に示すように、触媒層１９３上にニッケル（Ｎｉ）からなるニッケル層１９４を形成する。ニッケル層１９４は、無電解めっきによって触媒層１９３中のパラジウムイオン（Ｐｄ２＋）を触媒として導電層１９２上のみに選択的に形成することができる。
【００９２】
次に、図１０（ｃ）に示すように、ニッケル層１９４上にパラジウム（Ｐｄ）からなるパラジウム層１９５を形成する。パラジウム層１９５は、無電解めっきによってニッケル層１９４上のみに選択的に形成することができる。
【００９３】
次に、図１１（ａ）に示すように、パラジウム層１９５上に金（Ａｕ）からなる金層１９６を形成する。金層１９６は、無電解めっきによってパラジウム層１９５上のみに選択的に形成することができる。
【００９４】
最後に、図１１（ｂ）に示すように、レジスト層２００を除去する。これにより、配線層であるリード電極９０上には、触媒層１９３と、ニッケル層１９４、パラジウム層１９５及び金層１９６からなる無電解めっき層が形成される。
【００９５】
このような無電解めっき層の形成は、本実施形態では、無電解めっきする領域以外の領域、すなわち、密着層１９１のパターニングにより露出された配線層の端部側９０ａや、配線層が設けられていない圧電体層の上面７０ａ及び第２電極の上面８０ａの領域に予めレジスト層２００を設けることにより行われる。詳述すると、無電解めっき層は、無電解めっきする領域以外の領域にレジスト層２００を設けたまま、最初に、リード電極９０（配線層）上に亘ってパラジウムイオンを含む触媒液を用いて触媒層１９３を形成し、続けて無電解めっきによりニッケル層１９４、パラジウム層１９５及び金層１９６を順に積層し、最後にレジスト層２００を除去することにより形成される。
【００９６】
ここで、触媒液に含まれるパラジウムイオンは、導電層１９２に含まれる銅の電位との関係から、本来銅のみに付着する金属イオンである。しかしながら、銅はマイグレーションを起こし易いため、この銅のマイグレーションにより、銅の電位が第２電極８０まで移動すると共に、パラジウムイオンの電位も第２電極８０まで移動する。この結果、無電解めっきする領域以外の領域にパラジウム核（触媒層１９３）が析出し、このパラジウム核上に、本来リード電極９０（配線層）を保護する目的で形成される無電解めっき層が析出する。このような無電解めっき層の析出は、圧電体層７０のたわみを阻害し、圧電素子３００の変位量を低下させる。本実施形態では、無電解めっき層の析出を防止するため、無電解めっきする領域以外の領域を、無電解めっきの間、レジスト層２００で完全に覆う。これにより、無電解めっきする領域以外の領域への無電解めっき層の析出が防止され、圧電素子３００の変位量の低下が抑制される。
【００９７】
なお、リード電極９０上に選択的に金層１９６等を形成することで、必要な金層１９６のみがリード電極９０上に形成されるため、コストを低減することができる。すなわち、例えば、金（Ａｕ）を流路形成基板用ウェハー１１０の一方面の全面に亘って形成した後、エッチングによりパターニングする場合、エッチングにより除去された金の回収率は悪く、高コストになってしまう。これに対して、金層１９６を無電解めっきによって形成する場合、リード電極９０上のみに選択的に金層１９６を形成することができることからエッチングにより除去された金を回収する必要がなく、また、無電解めっきのめっき液から金を回収すればいいため、金の回収率を向上することができる。したがって、無電解めっきで金層１９６を形成することで、コストを低減することができる。
【００９８】
その後は、図１２（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０の圧電素子３００側に、シリコンウェハーであり複数の保護基板３０となる保護基板用ウェハー１３０を接着剤３５を介して接合した後、流路形成基板用ウェハー１１０を所定の厚みに薄くする。
【００９９】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０にマスク膜５３を新たに形成し、所定形状にパターニングする。そして、図１２（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０をマスク膜５３を介してＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いた異方性エッチング（ウェットエッチング）することにより、圧電素子３００に対応する圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５等を形成する。
【０１００】
その後は、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の外周縁部の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。そして、流路形成基板用ウェハー１１０の保護基板用ウェハー１３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に、保護基板用ウェハー１３０にコンプライアンス基板４０を接合し、流路形成基板用ウェハー１１０等を図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割することによって、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとする。
【０１０１】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
例えば、上述した各実施形態では、リード電極９０上に触媒層１９３と、ニッケル層１９４、パラジウム層１９５及び金層１９６からなる無電解めっき層とを設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、パラジウム層１９５を設けなくてもよい。すなわち、リード電極９０上に触媒層１９３、ニッケル層１９４及び金層１９６を積層するようにしてもよい。すなわち、ニッケル層１９４の上方に金層１９６が設けられているとは、金層１９６がニッケル層１９４の直上に設けられている場合も、間に他の部材、例えば、パラジウム層１９５が介在した状態も含むものである。
【０１０２】
また、上述した実施形態１では、各能動部３１０の圧電体層７０が連続的に設けられた構成を例示したが、勿論、圧電体層７０は、能動部３１０毎に独立して設けられていてもよい。
【０１０３】
さらに、例えば、上述した各実施形態では、圧電体前駆体膜７３を塗布、乾燥及び脱脂した後、焼成して圧電体膜７４を形成するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、圧電体前駆体膜７３を塗布、乾燥及び脱脂する工程を複数回、例えば、２回繰り返し行った後、焼成することで圧電体膜７４を形成するようにしてもよい。
【０１０４】
また、インクジェット式記録ヘッドＩは、例えば、図１３に示すように、インクジェット式記録装置ＩＩに搭載される。インクジェット式記録ヘッドＩを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動可能に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、ブラックインク組成物及びカラーインク組成物を噴射する。
【０１０５】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【０１０６】
なお、上述した例では、インクジェット式記録装置ＩＩとして、インクジェット式記録ヘッドＩがキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、その構成は特に限定されるものではない。インクジェット式記録装置ＩＩは、例えば、インクジェット式記録ヘッドＩを固定し、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させることで印刷を行う、いわゆるライン式の記録装置であってもよい。
【０１０７】
また、上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【０１０８】
また、本発明にかかる圧電素子は、液体噴射ヘッドに用いられる圧電素子に限定されず、その他のデバイスにも用いることができる。その他のデバイスとしては、例えば、超音波発信器等の超音波デバイス、超音波モーター、温度−電気変換器、圧力−電気変換器、強誘電体トランジスター、圧電トランス、赤外線等の有害光線の遮断フィルター、量子ドット形成によるフォトニック結晶効果を使用した光学フィルター、薄膜の光干渉を利用した光学フィルター等のフィルターなどが挙げられる。また、センサーとして用いられる圧電素子、強誘電体メモリーとして用いられる圧電素子にも本発明は適用可能である。圧電素子が用いられるセンサーとしては、例えば、赤外線センサー、超音波センサー、感熱センサー、圧力センサー、焦電センサー、及びジャイロセンサー（角速度センサー）等が挙げられる。
【符号の説明】
【０１０９】
Ｉ  インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、  ＩＩ  インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、  １０  流路形成基板（基板）、  １１  隔壁、  １２  圧力発生室、  １３  インク供給路、  １４  連通路、  １５  連通部、  ２０  ノズルプレート、  ２１  ノズル開口、  ３０  保護基板、  ３１  圧電素子保持部、  ３２  マニホールド部、  ３３  貫通孔、  ３５  接着剤、  ４０  コンプライアンス基板、  ４１  封止膜、  ４２  固定板、  ４３  開口部、  ５０  振動板、  ５１  弾性膜、  ５２  絶縁体膜、  ６０  第１電極、  ７０  圧電体層、  ７１  凹部、  ８０  第２電極、  ９０  リード電極（配線層）、  １００  マニホールド、  １９１  密着層、  １９２  導電層、  １９３  触媒層、  １９４  ニッケル層、  １９５  パラジウム層、  １９６  金層、  ３００  圧電素子、  ３１０  能動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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