(57)【要約】【課題】振動板の厚さばらつきを軽減して、圧電素子の駆動を安定化できる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の提供を課題とする。【解決手段】圧電体６４と圧電体６４の一方の側に設けられる第１電極５４と圧電体６４の他方の側に設けられる第２電極５２とを有する圧電素子４６と、第２電極５２が設けられ、圧電素子４６によって変位させられる振動板４８と、振動板４８を貫通して形成される液体供給路１１４と、第２電極５２と液体供給路１１４の間の振動板４８と、圧電素子４６とを被覆する保護膜８０と、を備えた液滴吐出ヘッド３２とする。そして、この液滴吐出ヘッド３２を備えた液滴吐出装置１０とする。【選択図】図７
2008155430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体と該圧電体の一方の側に設けられる第１電極と該圧電体の他方の側に設けられる第２電極とを有する圧電素子と、
前記第２電極が設けられ、前記圧電素子によって変位させられる振動板と、
前記振動板を貫通して形成される液体供給路と、
前記第２電極と前記液体供給路の間の前記振動板と、前記圧電素子とを被覆する保護膜と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記保護膜が延設され、前記液体供給路の内周面を被覆していることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記保護膜は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属膜、金属酸化膜、樹脂膜の単層又は組み合わせ層とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、それを備えた液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液滴吐出ヘッドの一例としてのインクジェット記録ヘッドの複数のノズルから選択的にインク滴を吐出し、記録用紙等の記録媒体に画像（文字を含む）等を記録するインクジェット記録装置（液滴吐出装置）は知られている。このようなインクジェット記録装置のインクジェット記録ヘッドは、圧力室を構成する振動板を圧電素子によって変位させることによって、その圧力室内に充填されているインクをノズルから吐出させるようになっている。そのため、振動板上に圧電素子が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
振動板上に圧電素子を形成する場合、振動板上の電極膜をエッチングしてパターニングする工程があるが、振動板がＳｉＯ系膜で構成されている場合、その電極膜（高融点金属膜）のエッチング選択比は小さい。例えば、３００ｎｍの電極膜をエッチングした場合に、１０％〜３０％のオーバーエッチングが発生し、３００ｎｍ〜９００ｎｍ程度、振動板（ＳｉＯ系膜）が削り込まれる。これにより、振動板は、電極膜の下部と、その他のエリアで最大１μｍ程度の厚さの違いが生じる。また、削り込み量のウエハ面内のばらつきから、ウエハ面内の振動板の厚さばらつきを生むことになる。このことは圧電素子の変位量のばらつきを生むことになり、圧電素子の安定駆動を著しく劣化させる要因となる。
【特許文献１】特開２００５−１５３３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑み、振動板の厚さばらつきを軽減して、圧電素子の駆動を安定化できる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の液滴吐出ヘッドは、圧電体と該圧電体の一方の側に設けられる第１電極と該圧電体の他方の側に設けられる第２電極とを有する圧電素子と、前記第２電極が設けられ、前記圧電素子によって変位させられる振動板と、前記振動板を貫通して形成される液体供給路と、前記第２電極と前記液体供給路の間の前記振動板と、前記圧電素子とを被覆する保護膜と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、第２電極をエッチングしたときに、振動板がオーバーエッチングされても、保護膜により、そのオーバーエッチングされた領域を補強できる。したがって、振動板の厚さばらつきを軽減することができ、圧電素子の駆動を安定化することができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記保護膜が延設され、前記液体供給路の内周面を被覆していることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、液体供給路からの振動板に対する液体の浸漬を防ぐことができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記保護膜が、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属膜、金属酸化膜、樹脂膜の単層又は組み合わせ層とされていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、膜層間の段差抑制、絶縁性、耐湿性、耐薬品性に優れる。
【００１１】
また、本発明に係る請求項４に記載の液滴吐出装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、圧電素子の駆動が安定化された液滴吐出装置が得られる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、振動板の厚さばらつきを軽減して、圧電素子の駆動を安定化できる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。なお、液滴吐出装置としてはインクジェット記録装置１０を例に採って説明する。したがって、液体はインク１１０とし、液滴吐出ヘッドはインクジェット記録ヘッド３２として説明をする。また、記録媒体は記録用紙Ｐとして説明をする。
【００１５】
インクジェット記録装置１０は、図１で示すように、記録用紙Ｐを送り出す用紙供給部１２と、記録用紙Ｐの姿勢を制御するレジ調整部１４と、インク滴を吐出して記録用紙Ｐに画像形成する記録ヘッド部１６及び記録ヘッド部１６のメンテナンスを行うメンテナンス部１８を備える記録部２０と、記録部２０で画像形成された記録用紙Ｐを排出する排出部２２とから基本的に構成されている。
【００１６】
用紙供給部１２は、記録用紙Ｐが積層されてストックされているストッカー２４と、ストッカー２４から１枚ずつ取り出してレジ調整部１４に搬送する搬送装置２６とから構成されている。レジ調整部１４は、ループ形成部２８と、記録用紙Ｐの姿勢を制御するガイド部材２９とを有しており、記録用紙Ｐは、この部分を通過することによって、そのコシを利用してスキューが矯正されるとともに、搬送タイミングが制御されて記録部２０に供給される。そして、排出部２２は、記録部２０で画像が形成された記録用紙Ｐを、排紙ベルト２３を介してトレイ２５に収納する。
【００１７】
記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８の間には、記録用紙Ｐが搬送される用紙搬送路２７が構成されている（用紙搬送方向を矢印ＰＦで示す）。用紙搬送路２７は、スターホイール１７と搬送ロール１９とを有し、このスターホイール１７と搬送ロール１９とで記録用紙Ｐを挟持しつつ連続的に（停止することなく）搬送する。そして、この記録用紙Ｐに対して、記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され、記録用紙Ｐに画像が形成される。メンテナンス部１８は、インクジェット記録ユニット３０に対して対向配置されるメンテナンス装置２１を有しており、インクジェット記録ヘッド３２に対するキャッピングや、ワイピング、更には、ダミージェットやバキューム等の処理を行う。
【００１８】
図２で示すように、各インクジェット記録ユニット３０は、矢印ＰＦで示す用紙搬送方向と直交する方向に配置された支持部材３４を備えており、この支持部材３４に複数のインクジェット記録ヘッド３２が取り付けられている。インクジェット記録ヘッド３２には、マトリックス状に複数のノズル５６が形成されており、記録用紙Ｐの幅方向には、インクジェット記録ユニット３０全体として一定のピッチでノズル５６が並設されている。
【００１９】
そして、用紙搬送路２７を連続的に搬送される記録用紙Ｐに対し、ノズル５６からインク滴を吐出することで、記録用紙Ｐ上に画像が記録される。なお、インクジェット記録ユニット３０は、例えば、いわゆるフルカラーの画像を記録するために、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応して、少なくとも４つ配置されている。
【００２０】
図３で示すように、それぞれのインクジェット記録ユニット３０のノズル５６による印字領域幅は、このインクジェット記録装置１０での画像記録が想定される記録用紙Ｐの用紙最大幅ＰＷよりも長くされており、インクジェット記録ユニット３０を紙幅方向に移動させることなく、記録用紙Ｐの全幅にわたる画像記録が可能とされている。
【００２１】
ここで、印字領域幅とは、記録用紙Ｐの両端から印字しないマージンを引いた記録領域のうち最大のものが基本となるが、一般的には印字対象となる用紙最大幅ＰＷよりも大きくとっている。これは、記録用紙Ｐが搬送方向に対して所定角度傾斜して（スキューして）搬送されるおそれがあるためと、縁無し印字の要望が高いためである。
【００２２】
以上のような構成のインクジェット記録装置１０において、次にインクジェット記録ヘッド３２について詳細に説明する。図４（Ａ）はインクジェット記録ヘッド３２の全体構成を示す概略平面図であり、図４（Ｂ）はインクジェット記録ヘッド３２の１つの素子の構成を示す概略平面図である。
【００２３】
また、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、それぞれ図４（Ｂ）の各部のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線断面図である。但し、後述するシリコン基板７２及びプール室部材３９等は省略し、模式的に示している。また、図６（Ａ）は第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２の１つの素子の構成を示す概略平面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＤ−Ｄ’線断面図である。更に、図７は第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２を部分的に取り出して主要部分が明確になるように示した概略断面図である。
【００２４】
このインクジェット記録ヘッド３２には、天板部材４０が配置されている。ここでは、天板部材４０を構成するガラス製の天板４１は板状で、かつ配線を有しており、インクジェット記録ヘッド３２全体の天板となっている。天板部材４０には、駆動ＩＣ６０と、駆動ＩＣ６０に通電するための金属配線９０が設けられている。金属配線９０は、樹脂保護膜９２で被覆保護されており、インク１１０による浸食が防止されるようになっている。
【００２５】
また、この駆動ＩＣ６０の下面には、複数のバンプがマトリックス状に所定高さ突設されており、天板４１上で、かつプール室部材３９よりも外側の金属配線９０にフリップチップ実装されるようになっている。したがって、圧電素子４６に対する高密度配線と低抵抗化が容易に実現可能であり、これによって、インクジェット記録ヘッド３２の小型化が実現可能となっている。なお、駆動ＩＣ６０の周囲は樹脂材５８で封止されている。
【００２６】
天板部材４０には、耐インク性を有する材料で構成されたプール室部材３９が貼着されており、天板４１との間に、所定の形状及び容積を有するインクプール室３８が形成されている。プール室部材３９には、インクタンク（図示省略）と連通するインク供給ポート３６が所定箇所に穿設されており、インク供給ポート３６から注入されたインク１１０は、インクプール室３８に貯留される。
【００２７】
天板４１には、後述する圧力室１１５と１対１で対応するインク供給用貫通口１１２が形成されており、その内部が第１インク供給路１１４Ａとされている。また、天板４１には、後述する上部電極５４に対応する位置に、電気接続用貫通口４２が形成されている。天板４１の金属配線９０は電気接続用貫通口４２内にまで延長されて、その電気接続用貫通口４２の内面を覆い、更に上部電極５４に接触している。
【００２８】
これにより、金属配線９０と上部電極５４とが電気的に接続され、後述する圧電素子基板７０の個別配線が不要になっている。なお、電気接続用貫通口４２の下部は金属配線９０によって閉塞された底部４２Ｂ（図１１−１（Ｂ）参照）となっており、電気接続用貫通口４２は、上方にのみ開放された以外は閉じた空間となっている。
【００２９】
流路基板としてのシリコン基板７２には、インクプール室３８から供給されたインク１１０が充填される圧力室１１５が形成され、圧力室１１５と連通するノズル５６からインク滴が吐出されるようになっている。そして、インクプール室３８と圧力室１１５とが同一水平面上に存在しないように構成されている。したがって、圧力室１１５を互いに接近させた状態に配置することが可能であり、ノズル５６をマトリックス状に高密度に配設することが可能となっている。
【００３０】
シリコン基板７２の下面には、ノズル５６が形成されたノズルプレート７４が貼着され、シリコン基板７２の上面には、圧電素子基板７０が形成（作製）される。圧電素子基板７０は振動板４８を有しており、振動板４８の振動によって圧力室１１５の容積を増減させて圧力波を発生させることで、ノズル５６からのインク滴の吐出が可能になっている。したがって、振動板４８が圧力室１１５の１つの面を構成している。
【００３１】
振動板４８は、Ｐｌａｓｍａ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（Ｐ−ＣＶＤ）法により、ゲルマニウム（Ｇｅ）が添加されたシリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）８２の上下に、不純物が何も添加されていないＳｉＯ２膜８１、８３が積層されて構成された３層構造とされ、少なくとも上下方向に弾性を有し、圧電素子４６に通電されると（電圧が印加されると）、上下方向に撓み変形する（変位する）構成になっている。なお、振動板４８の厚さは、安定した剛性を得るために、１μｍ以上２０μｍ以下（１μｍ〜２０μｍ）とされている。
【００３２】
また、圧電素子４６は、圧力室１１５毎に振動板４８の上面に接着されている。圧電素子４６の下面には一方の極性となる第２電極としての下部電極５２が配置され、圧電素子４６の上面には他方の極性となる第１電極としての上部電極５４が配置されている。そして、圧電素子４６は、保護膜としての低透水性絶縁膜（以下「ＳｉＯｘ膜」という）８０で被覆保護されている。圧電素子４６を被覆保護しているＳｉＯｘ膜８０は、水分透過性が低くなる条件で着膜するため、水分が圧電素子４６の内部に侵入して信頼性不良となること（圧電体としてのＰＺＴ膜６４内の酸素を還元することにより生ずる圧電特性の劣化）を防止できる。
【００３３】
更に、ＳｉＯｘ膜８０上には、隔壁樹脂層１１９が積層されている。図４（Ｂ）で示すように、隔壁樹脂層１１９は、圧電素子基板７０と天板部材４０との間の空間を区画している。隔壁樹脂層１１９には、天板４１のインク供給用貫通口１１２と連通するインク供給用貫通口４４が形成されており、その内部が第２インク供給路１１４Ｂとされている。
【００３４】
第２インク供給路１１４Ｂは、第１インク供給路１１４Ａの断面積よりも小さい断面積を有しており、インク供給路１１４全体での流路抵抗が所定の値になるように調整されている。つまり、第１インク供給路１１４Ａの断面積は、第２インク供給路１１４Ｂの断面積よりも充分に大きくされており、第２インク供給路１１４Ｂでの流路抵抗と比べて実質的に無視できる程度とされている。したがって、インクプール室３８から圧力室１１５へのインク供給路１１４の流路抵抗は、第２インク供給路１１４Ｂのみで規定される。
【００３５】
また、このように、隔壁樹脂層１１９に形成したインク供給用貫通口４４によってインク１１０を供給するようにしたことで、供給途中における圧電素子４６領域へのインク漏れが防止されている。なお、隔壁樹脂層１１９には大気連通孔１１６が形成されており、インクジェット記録ヘッド３２の製造時や画像記録時における天板４１と圧電素子基板７０の空間の圧力変動を低減している。
【００３６】
また、電気接続用貫通口４２に対応する位置にも隔壁樹脂層１１８が積層されている。図４（Ｂ）で示すように、隔壁樹脂層１１８には、金属配線９０が貫通する貫通孔１２０が形成されており、金属配線９０の下端を上部電極５４に接触可能としている。なお、図４（Ｂ）では、隔壁樹脂層１１８と隔壁樹脂層１１９が分離された位置での断面としているが、これらは、実際には部分的に繋がっている。
【００３７】
また、隔壁樹脂層１１８、１１９によって、天板部材４０と圧電素子４６（厳密には、圧電素子４６上のＳｉＯｘ膜８０）との間に間隙が構成され、空気層となっている。この空気層により、圧電素子４６の駆動や振動板４８の振動に影響を与えないようになっている。そして、電気接続用貫通口４２の内部には、金属配線９０に接触するようにして、半田８６が充填されている。
【００３８】
これにより、実質的に金属配線９０が補強されて、上部電極５４に対する接触状態（電気的な接続状態）が向上されており、例えば、熱ストレスや機械的ストレスなどによって接触状態が低下しそうになった場合でも、半田８６によって、その接触状態が良好に維持される。したがって、駆動ＩＣ６０からの信号が、天板部材４０の金属配線９０に通電され、更に金属配線９０から上部電極５４に通電される。そして、所定のタイミングで圧電素子４６に電圧が印加され、振動板４８が上下方向に撓み変形することにより、圧力室１１５内に充填されたインク１１０が加圧されて、ノズル５６からインク滴が吐出する。
【００３９】
なお、隔壁樹脂層１１９と隔壁樹脂層１１８は、その上面の高さが一定、即ち面一になるように構成されている。したがって、天板４１から測った隔壁樹脂層１１９と隔壁樹脂層１１８の対向面の高さ（距離）も同一になっている。これにより、天板４１が接触する際の接触性が高くなり、シール性も高くなっている。また、金属配線９０にはフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１００も接続される。
【００４０】
以上のような構成のインクジェット記録ヘッド３２において、次に、その製造工程（製造プロセス）について、図８乃至図１２を基に詳細に説明する。図８で示すように、このインクジェット記録ヘッド３２は、流路基板としてのシリコン基板７２の上面に圧電素子基板７０を作製し、その後、シリコン基板７２の下面にノズルプレート７４（ノズルフィルム６８）を接合（貼着）することによって製造される。
【００４１】
図９−１（Ａ）で示すように、まず、シリコン基板７２を用意する。そして、図９−１（Ｂ）で示すように、Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ（ＲＩＥ）法により、そのシリコン基板７２の連通路５０となる領域に開口部７２Ａを形成する。具体的には、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング、ＲＩＥ法によるエッチング、酸素プラズマによるレジスト剥離である。
【００４２】
次いで、図９−１（Ｃ）で示すように、ＲＩＥ法により、そのシリコン基板７２の圧力室１１５となる領域に溝部７２Ｂを形成する。具体的には、上記と同様に、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング、ＲＩＥ法によるエッチング、酸素プラズマによるレジスト剥離である。これにより、圧力室１１５と連通路５０とからなる多段構造が形成される。
【００４３】
その後、図９−１（Ｄ）で示すように、連通路５０を構成する開口部７２Ａと、圧力室１１５を構成する溝部７２Ｂに、スクリーン印刷法により、ガラスペースト７６を充填する（埋め込む）。スクリーン印刷法を用いると、深い貫通開口部７２Ａや溝部７２Ｂでも確実にガラスペースト７６を埋め込むことができるので好ましい。
【００４４】
また、このガラスペースト７６は、熱膨張係数が、１×１０−６／℃〜６×１０−６／℃であり、軟化点は、５５０℃〜９００℃である。この範囲のガラスペースト７６を使用することで、ガラスペースト７６にクラックや剥離が発生するのを防止でき、更には、圧電素子４６や振動板４８となる膜に形状歪みが発生するのを防止できる。
【００４５】
ガラスペースト７６を充填後、シリコン基板７２を、例えば８００℃で１０分間、加熱処理する。このガラスペースト７６の硬化熱処理に使用する温度は、後述する圧電素子４６の成膜温度（例えば５５０℃）や振動板４８の成膜温度（例えば７００℃）よりも高い温度である。これにより、振動板４８及び圧電素子４６の成膜工程において、ガラスペースト７６に高温耐性ができる。
【００４６】
つまり、少なくともガラスペースト７６を硬化熱処理した温度までは、後工程で使用可能となるので、後工程での使用温度の許容範囲が広がる。その後、シリコン基板７２の上面（表面）を研磨して余剰ガラスペースト７６を除去し、その上面（表面）を平坦化する。これにより、圧力室１１５及び連通路５０となる領域上にも薄膜等を精度よく形成することが可能となる。
【００４７】
次に、図９−２（Ｅ）で示すように、シリコン基板７２の上面（表面）に、スパッタ法により、ゲルマニウム（Ｇｅ）膜７８（膜厚１μｍ）を成膜する。このＧｅ膜７８は、後工程でガラスペースト７６をフッ化水素（ＨＦ）溶液でエッチング除去するときに、振動板４８（ＳｉＯ２膜８１）が一緒にエッチングされないように保護するエッチングストッパー層として機能する。なお、このＧｅ膜７８は、蒸着やＣＶＤ法でも成膜できる。また、エッチングストッパー層としては、シリコン（Ｓｉ）膜も使用できる。
【００４８】
そして、図９−２（Ｆ）で示すように、そのＧｅ膜７８の上面に振動板４８の一部となる薄膜、即ち不純物が何も添加されていないＳｉＯ２膜８１（膜厚０．４μｍ）をＰ−ＣＶＤ法により成膜し、次いで、振動板４８の一部となる薄膜、即ちＧｅが添加されたＳｉＯ２膜８２（膜厚９．２μｍ）をＰ−ＣＶＤ法により成膜し、更に、振動板４８の一部となる薄膜、即ち不純物が何も添加されていないＳｉＯ２膜８３（膜厚０．４μｍ）をＰ−ＣＶＤ法により成膜する。
【００４９】
具体的には、酸素（Ｏ２）及びシリコン（Ｓｉ）原料を含むガス、例えばテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、シラン（ＳｉＨ４）の何れかを含むガスに、アルコキシド系のガスであるテトラメチルゲルマニウム（ＴＭＧｅ）を添加することにより成膜する。なお、このとき、Ｇｅが添加されたＳｉＯ２膜８２の厚さが、振動板４８全体の厚さの１／２以上となるようにする。
【００５０】
こうして、ＳｉＯ２膜８１、８２、８３を連続して成膜したら、窒素（Ｎ２）雰囲気下で１時間、これ以降の工程における最高温度よりも高い温度、例えば７００℃でアニール（熱処理）する。７００℃でアニールすると、振動板４８の応力値が数十ＭＰａ増加するが、一度アニールすることにより、それ以上に応力（ストレス）が変化しないようにできる。なお、アニール温度は７００℃に限定されるものではなく、６００℃以上１１００℃以下（６００℃〜１１００℃）であればよい。
【００５１】
ＳｉＯ２膜８１、８２、８３を成膜してアニールし、３層構造の振動板４８を形成したら、図９−２（Ｇ）で示すように、スパッタ法により、例えば厚み０．５μｍ程度のＩｒとＴｉとの積層膜６２、即ち下部電極５２を振動板４８（ＳｉＯ２膜８３）の上面に成膜する。そして、図９−２（Ｈ）で示すように、下部電極５２の上面に、圧電素子４６の材料であるＰＺＴ膜６４と、上部電極５４となるＩｒ膜６６を順にスパッタ法で積層（成膜）し、図９−３（Ｉ）で示すように、圧電素子４６（ＰＺＴ膜６４）及び上部電極５４（Ｉｒ膜６６）をパターニングする。
【００５２】
具体的には、ＰＺＴ膜スパッタ（膜厚５μｍ）、Ｉｒ膜スパッタ（膜厚０．５μｍ）、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（Ｃｌ２系又はＦ系のガスを用いたドライエッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離である。下部及び上部の電極材料としては、圧電体であるＰＺＴ材料との親和性が高く、耐熱性がある、例えばＩｒ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｔａ、ＰｔＯ２、ＴａＯ４、ＩｒＯ２等が挙げられる。また、ＰＺＴ膜６４の成膜温度は５５０℃であり、ＰＺＴ膜６４の積層（成膜）には、ＡＤ法、ゾルゲル法等も用いることが可能である。
【００５３】
次に、図９−３（Ｊ）で示すように、振動板４８の上面に積層された下部電極５２をパターニングする。具体的には、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング、ＲＩＥ法による（Ｃｌ２系のガスを用いた）ドライエッチング、酸素プラズマによるレジスト剥離である。なお、このとき、振動板４８は、ＳｉＯ２膜８１、８２、８３で構成されているため、ドライエッチングによって、ＳｉＯ２膜８２の途中位まで、深く削り込まれることがある。また、下部電極５２が接地電位となっている。
【００５４】
その後、図９−３（Ｋ）で示すように、３層構造の振動板４８（不純物が何も添加されていないＳｉＯ２膜８３／Ｇｅが添加されたＳｉＯ２膜８２／不純物が何も添加されていないＳｉＯ２膜８１）にインク供給路１１４形成用の孔部４８Ａをパターニングする。具体的には、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（ＨＦを含むガスによるドライエッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離である。なお、この場合、ＨＦ溶液によるウェットエッチングでは、振動板４８のエッチング面（孔部４８Ａにおいて露出する面）に段差が生じてしまうため、不適である。
【００５５】
次に、図９−４（Ｌ）で示すように、上面に露出している下部電極５２と、上部電極５４（圧電素子４６）と、削り込まれた振動板４８（下部電極５２と孔部４８Ａとの間の振動板４８）の上面に、保護膜としてのＳｉＯｘ膜８０を積層する。そして、図９−４（Ｍ）で示すように、パターニングにより、上部電極５４と金属配線９０を接続するための開口８０Ａ（コンタクト孔）を形成する。具体的には、Ｐ−ＣＶＤ法にてＳｉＯｘ膜８０の成膜、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（濃度２０％のＨＦ溶液によるウェットエッチング又はＨＦを含むガスによるドライエッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離である。
【００５６】
なお、このとき、ＳｉＯｘ膜８０を、図示のようにインク供給路１１４を構成する孔部４８Ａの側壁面（内周面）を被覆可能になるまで延設することが好ましい。すなわち、孔部４８Ａを形成したことによって露出しているＧｅ膜７８上にまでＳｉＯｘ膜８０を成膜した後、図９−４（Ｍ）で示すように、そのＧｅ膜７８上からだけＳｉＯｘ膜８０を除去する。このような構成にすると、インク供給路１１４を構成する振動板４８の孔部４８Ａの側壁面（内周面）からのインク１１０の浸漬を防止することができる。
【００５７】
また、ここでは保護膜としてＳｉＯｘ膜８０（シリコン酸化膜）を用いたが、ＳｉＮｘ膜（シリコン窒化膜）、ＳｉＯｘＮｙ膜等であってもよい。また、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ−Ｏｎ−Ｇｌａｓｓ）や、Ｔａ、Ｔｉ等の金属膜、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の金属酸化膜、樹脂膜等でもよく、更にはそれらの単層膜ではなく、それらを組み合わせた複数層膜にしてもよい。酸化膜、窒化膜、ＳＯＧ、金属膜、金属酸化膜は、絶縁性、耐湿性、膜層間の段差抑制（緩和）に優れ、中でも酸化膜、窒化膜、ＳＯＧ、金属膜は、耐薬品（インク）性においても優れる。また、樹脂膜も段差抑制に優れ、酸化膜、窒化膜、ＳＯＧは、ＳｉＯ２膜８２に添加されたＧｅ（不純物）の拡散防止にも優れる。
【００５８】
なお、削り込まれた振動板４８に対する補強用として保護膜を使用する場合には、酸化膜、窒化膜等の単層膜で構わない。しかし、インク供給路１１４を構成する孔部４８Ａの側壁面（内周面）まで保護膜で被覆する場合には、例えば酸化膜又は窒化膜と、金属膜と、金属酸化膜の３層（複数層）膜構造にすることが好ましい。つまり、耐湿性、耐薬品（インク）性など、複数の機能を備えた保護膜とすることが好ましい。
【００５９】
次いで、図９−４（Ｎ）で示すように、隔壁樹脂層１１９及び隔壁樹脂層１１８をパターニングする。具体的には、ＳｉＯｘ膜８０に隔壁樹脂層１１９、隔壁樹脂層１１８を構成する感光性樹脂を塗布し、露光・現像することでパターンを形成し、最後にキュアする。このとき、隔壁樹脂層１１９にインク供給用貫通口４４を形成しておく。なお、隔壁樹脂層１１９と隔壁樹脂層１１８とは、同一膜であるが、設計パターンが異なっている。また、隔壁樹脂層１１９、隔壁樹脂層１１８を構成する感光性樹脂は、ポリイミド系、ポリアミド系、エポキシ系、ポリウレタン系、シリコーン系等、耐インク性を有していればよい。
【００６０】
こうして、シリコン基板７２（流路基板）の上面に圧電素子基板７０が作製され、この圧電素子基板７０の上面に、例えばガラス板を支持体とする天板部材４０が結合（接合）される。天板部材４０の製造においては、図１０（Ａ）で示すように、天板部材４０自体が支持体となる程度の強度を確保できる厚み（０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ）の天板４１を含んでいるので、別途支持体を設ける必要がない。この天板４１に、図１０（Ｂ）で示すように、インク供給用貫通口１１２及び電気接続用貫通口４２を形成する。
【００６１】
具体的には、ホトリソグラフィー法で感光性ドライフィルムのレジストをパターニングし、このレジストをマスクとしてサンドブラスト処理を行って開口を形成した後、そのレジストを酸素プラズマにて剥離する。なお、インク供給用貫通口１１２及び電気接続用貫通口４２は、断面視で内面が下方に向かって次第に接近するようなテーパー状（漏斗状）に形成されている。
【００６２】
このようにしてインク供給用貫通口１１２及び電気接続用貫通口４２が形成された天板４１（天板部材４０）を、図１１−１（Ａ）で示すように、圧電素子基板７０に被せて、両者を熱圧着（例えば３５０℃、２ｋｇ／ｃｍ２で２０分間）により結合（接合）する。このとき、隔壁樹脂層１１９と隔壁樹脂層１１８とは面一（同一高さ）になるように構成されているので、天板４１が接触する際の接触性が高くなり、高いシール性で接合することができる。
【００６３】
そして、図１１−１（Ｂ）で示すように、天板４１の上面に金属配線９０を成膜してパターニングする。具体的には、スパッタ法によるＡｌ膜（膜厚１μｍ）の成膜、ホトリソグラフィー法によるレジストの形成、Ｈ3ＰＯ4薬液を用いたＡｌ膜のウェットエッチング、酸素プラズマによるレジスト剥離である。
【００６４】
なお、電気接続用貫通口４２の段差は非常に大きいので、ホトリソグラフィー工程ではレジストのスプレー塗布法と長焦点深度露光法を用いている。このとき、金属配線９０の一部が、電気接続用貫通口４２の内面から、上部電極５４へと達するようにパターニングしておく。これにより、電気接続用貫通口４２の底部４２Ｂが金属配線９０で閉塞され、電気接続用貫通口４２は、上方にのみ開放された以外は閉じた空間となる。
【００６５】
また、金属配線９０を電気接続用貫通口４２の深部まで厚く成膜したい場合には、スパッタ法よりも段差被覆性の良好なＣＶＤ法を採用すればよい。何れにしても、電気接続用貫通口４２をテーパー状（漏斗状）に形成することで、開口部が広くなり、薄膜形成時の段差被覆性が改善するので、電気接続用貫通口４２内の金属配線９０（金属薄膜）を深部まで厚く形成することができる。
【００６６】
そして、このように金属配線９０がパターニングされた電気接続用貫通口４２内（上記空間内）に、図１１−２（Ｃ）で示すように、半田８６を搭載する。この方法としては、半田ボール８６Ｂを電気接続用貫通口４２内に直接搭載する半田ボール法を用いることができる。なお、半田ボール法以外に、インクジェットの原理を応用した加熱溶融半田吐出供給法を用いてもよい。この方法では、天板４１と非接触で、かつ、マスクを用いることなく、半田８６を所定の位置に供給することができる。更に、スクリーン印刷法を用いて半田８６を供給してもよい。何れの供給方法であっても、電気接続用貫通口４２は、断面視で内面が下方に向かって次第に接近するようなテーパー状（漏斗状）に形成されているので、半田８６が電気接続用貫通口４２の内面に付着しやすい。
【００６７】
次に、図１１−２（Ｄ）で示すように、半田８６をリフロー（例えば２８０℃で１０分間）し、電気接続用貫通口４２の底部４２Ｂにまで行き渡らせる。このとき、電気接続用貫通口４２の底部４２Ｂには、溶融した半田８６が流れ出る経路がないので、高温の環境下で半田８６を充分に溶融させて、電気接続用貫通口４２の底部４２Ｂまで確実に充填することができる。
【００６８】
つまり、この段階で、半田８６の最下部は、天板４１の下面（金属配線９０が形成されていない面）よりも下側の電気接続用貫通口４２内に位置しており、電気接続用貫通口４２内の金属配線９０に確実に接触するようになっている。また、この段階で、溶融した半田８６が、天板４１の上面（厳密には、金属配線９０の上面）よりも上方に位置しないように、充填する半田８６の量は予め所定量に決められている。
【００６９】
ここで、金属配線９０の底部、即ち上部電極５４と接触している部位は、金属配線９０を構成しているＡｌ膜が薄くなることがあり、隔壁樹脂層１１９の熱膨張等で機械的ストレスを受けて、金属配線９０が断線するおそれがある。しかし、このような場合でも、底部４２Ｂに充填された半田８６が、底部４２Ｂと電気接続用貫通口４２内の金属配線９０を接続しているので、半田８６による導通確保が可能となる。また、溶融した半田８６が流れ出ないので、電気接続用貫通口４２の近傍部分を半田８６が不用意に短絡させてしまうおそれもない。
【００７０】
つまり、半田８６が電気接続用貫通口４２の上方部まで充填されていなくても、下層部の金属配線９０（金属薄膜）が半田８６と接触しているため、良好な電気接続を実現できる。なお、電気接続用貫通口４２に充填されるものは半田８６に限定されるものではなく、溶融金属、金属ペースト、導電性接着剤等でも構わない。これらの材料に求められる抵抗率は、素子に要求される特性に応じて異なって来るため、コストや工程マッチング（耐熱温度等）を考慮して適宜選択すればよい。
【００７１】
次に、図１１−３（Ｅ）で示すように、金属配線９０が形成された面に樹脂保護膜９２を積層してパターニングする。なお、このとき、第１インク供給路１１４Ａを樹脂保護膜９２が覆わないようにする。また、この樹脂保護膜９２としては、ポリイミド系、ポリアミド系、エポキシ系、ポリウレタン系、シリコーン系等、耐インク性を有していればよい。
【００７２】
次いで、図１１−３（Ｆ）で示すように、樹脂保護膜９２の上面及びインク供給路１１４内に、耐ＨＦ保護用レジスト８８を塗布する。そして、図１１−４（Ｇ）で示すように、シリコン基板７２に充填した（埋め込んだ）ガラスペースト７６を、ＨＦを含む溶解液によって選択的にエッチング除去する。
【００７３】
このとき、振動板４８（ＳｉＯ２膜８１）は、Ｇｅ膜７８によりＨＦ溶液から保護されるため、エッチングされることはない。つまり、このＧｅ膜７８は、上記したように、ガラスペースト７６をＨＦ溶液でエッチング除去する際に、振動板４８（ＳｉＯ２膜８１）が一緒にエッチング除去されてしまうのを防止するエッチングストッパー層として機能する。
【００７４】
なお、ここではガラスペースト７６の除去に、ＨＦを含んだ液体を用いたが、ガラスペースト７６の除去には、ＨＦを含んだガスや蒸気を使用してもよい。エッチング液を狭い入口から供給する場合には、被エッチング材（この場合はガラスペースト７６）をエッチングした際に発生する気泡が抜けなかったり、新しいエッチング液との置換ができなかったりするため、エッチングの進行が阻害されることがある。ガスや蒸気を用いると、このような不具合は起きないため、上記のような場合には、ガスや蒸気とした方が好ましい。
【００７５】
その後、図１１−４（Ｈ）で示すように、Ｇｅ膜７８の溶解液、例えば６０℃に加熱した過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を圧力室１１５側から供給して、Ｇｅ膜７８の一部をエッチングして除去する。この段階で圧力室１１５及び連通路５０が完成する。こうして、Ｇｅ膜７８をエッチング除去したら、図１１−５（Ｉ）で示すように、耐ＨＦ保護用レジスト８８をアセトンによって除去する。なお、圧力室１１５及び連通路５０を形成した部位以外では、Ｇｅ膜７８が残ったままとなるが、特に問題はない。
【００７６】
そして次に、シリコン基板７２の下面にノズルプレート７４を貼着する。すなわち、図１２−１（Ａ）で示すように、ノズル５６となる開口６８Ａが形成されたノズルフィルム６８をシリコン基板７２の下面に貼り付ける。その後、図１２−１（Ｂ）で示すように、金属配線９０に駆動ＩＣ６０をフリップチップ実装する。このとき、駆動ＩＣ６０は、予め半導体ウエハプロセスの終りに実施されるグラインド工程にて、所定の厚さ（７０μｍ〜３００μｍ）に加工されている。
【００７７】
そして、駆動ＩＣ６０の周囲を樹脂材５８で封止し、駆動ＩＣ６０を水分等の外部環境から保護できるようにする。これにより、後工程でのダメージ、例えば、できあがった圧電素子基板７０をダイシングによってインクジェット記録ヘッド３２に分割する際の水や研削片によるダメージを回避することができる。そして、図１２−２（Ｃ）で示すように、金属配線９０にフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１００を接続する。
【００７８】
次に、図１２−２（Ｄ）で示すように、駆動ＩＣ６０よりも内側の天板部材４０（天板４１）の上面にプール室部材３９を装着して、これらの間にインクプール室３８を構成する。これにより、インクジェット記録ヘッド３２が完成し、図１２−３（Ｅ）で示すように、インクプール室３８や圧力室１１５内にインク１１０が充填可能とされる。
【００７９】
以上のようにして製造されるインクジェット記録ヘッド３２を備えたインクジェット記録装置１０において、次に、その作用を説明する。まず、インクジェット記録装置１０に印刷を指令する電気信号が送られると、ストッカー２４から記録用紙Ｐが１枚ピックアップされ、搬送装置２６により搬送される。
【００８０】
一方、インクジェット記録ユニット３０では、すでにインクタンクからインク供給ポートを介してインクジェット記録ヘッド３２のインクプール室３８にインク１１０が注入（充填）され、インクプール室３８に充填されたインク１１０は、インク供給路１１４を経て圧力室１１５へ供給（充填）されている。そして、このとき、ノズル５６の先端（吐出口）では、インク１１０の表面が圧力室１１５側に僅かに凹んだメニスカスが形成されている。
【００８１】
そして、記録用紙Ｐを搬送しながら、複数のノズル５６から選択的にインク滴を吐出することにより、記録用紙Ｐに、画像データに基づく画像の一部を記録する。すなわち、駆動ＩＣ６０により、所定のタイミングで、所定の圧電素子４６に電圧を印加し、振動板４８を上下方向に撓み変形させて（面外振動させて）、圧力室１１５内のインク１１０を加圧し、所定のノズル５６からインク滴として吐出させる。こうして、記録用紙Ｐに、画像データに基づく画像が完全に記録されたら、排紙ベルト２３により記録用紙Ｐをトレイ２５に排出する。これにより、記録用紙Ｐへの印刷処理（画像記録）が完了する。
【００８２】
ここで、このインクジェット記録ヘッド３２は、インクプール室３８と圧力室１１５の間に振動板４８（圧電素子４６）が配置され、インクプール室３８と圧力室１１５が同一水平面上に存在しないように構成されている。したがって、圧力室１１５が互いに近接配置され、ノズル５６が高密度に配設されている。
【００８３】
また、圧電素子４６に電圧を印加する駆動ＩＣ６０は、圧電素子基板７０よりも外方側へ突出しない構成とされている（インクジェット記録ヘッド３２内に内蔵されている）。したがって、インクジェット記録ヘッド３２の外部に駆動ＩＣ６０を実装する場合に比べて、圧電素子４６と駆動ＩＣ６０の間を接続する金属配線９０の長さが短くて済み、これによって、駆動ＩＣ６０から圧電素子４６までの低抵抗化が実現されている。
【００８４】
つまり、実用的な配線抵抗値で、ノズル５６の高密度化、即ちノズル５６の高密度なマトリックス状配設が実現されており、これによって、高解像度化（高精度化）が実現可能になっている。しかも、その駆動ＩＣ６０は、天板４１上にフリップチップ実装されているので、高密度の配線接続が容易にでき、更には駆動ＩＣ６０の高さの低減も図れて（薄くできて）、部品点数も低減できる。したがって、インクジェット記録ヘッド３２の小型化及び製造コストの低減が実現される。
【００８５】
また、天板４１の金属配線９０が、樹脂保護膜９２によって被覆されているので、インク１１０による金属配線９０の腐食を防止することができる。また、駆動ＩＣ６０と上部電極５４とは、天板４１に形成された電気接続用貫通口４２内の金属配線９０で接続されるが、更に電気接続用貫通口４２内は半田８６が充填されており、底部４２Ｂ（図１１−２（Ｂ）参照）が補強されている。
【００８６】
このため、底部４２Ｂへ熱ストレスや機械的ストレスが作用した場合でも金属配線９０と上部電極５４との接触状態を確実に維持できる。また、万が一、金属配線９０が断線した場合であっても、半田８６によって導通状態を確保できる。また、天板４１の裏面（下面）に、配線やバンプを形成することなく、天板部材４０を圧電素子基板７０と電気的に接続できる。すなわち、天板４１に対して片面（上面）のみに加工を施せばよいので、製造が容易になる。
【００８７】
しかも、例えばバンプ等によって金属配線９０と上部電極５４とを電気的に接続する場合には、バンプの高さに大きなばらつきがあると接合が困難になることがあるが、本実施形態では、半田８６の量にばらつきがあっても、過分の半田８６は電気接続用貫通口４２内に収容されているので、天板部材４０と圧電素子基板７０とを好適に接合できる。つまり、半田８６の量のばらつきに対して、マージンを大きくとれるので、この点においても製造が容易になっている。
【００８８】
また、金属配線９０と上部電極５４との接続部分では、実質的に、金属配線９０と、上部電極５４と、半田８６のみが存在しており、これらは高温耐性がある。このため、加工方法や材料選択の自由度が高くなる。更に、シリコン基板７２が圧電素子基板７０の支持体となって形成される（圧電素子基板７０をシリコン基板７２で支持した状態で作製できる）ので、インクジェット記録ヘッド３２を製造しやすい。しかも、製造された（完成した）インクジェット記録ヘッド３２は、天板４１によっても支持されるので（天板４１が支持体になるので）、その剛性は充分に確保される。
【００８９】
また、本実施形態の振動板４８はＳｉＯ２膜８１、８２、８３の３層構造とされている。つまり、この振動板４８は、Ｇｅが添加されたＳｉＯ２膜８２を、Ｇｅ等の不純物が添加されていないＳｉＯ２膜８１、８３で、上下から挟んで構成されている。そして、Ｇｅが添加されたＳｉＯ２膜８２が振動板４８の大部分（振動板４８全体の厚さの１／２以上）を占めるように、そのＳｉＯ２膜８２の厚さが他のＳｉＯ２膜８１、８３の厚さよりも厚く形成されている。
【００９０】
ここで、所定量のＧｅが添加されたＳｉＯ２膜８２を所定温度でアニールすると、応力値が数十ＭＰａ増加するが、一度アニールすると、それ以上、応力値が変化しない。したがって、振動板４８の応力制御（抑制）が容易にできる。つまり、こうしてできた振動板４８の応力値は殆ど変化せず、優れた熱安定性を有する。よって、圧力室１１５の初期容量を精度よく制御することが可能となる。なお、ＳｉＯ２膜８２に添加する不純物としては、Ｇｅの他にリン（Ｐ）やボロン（Ｂ）でもよい。この場合、添加するアルコキシド系のガスは、テトラメチルリン（ＴＭＰ）、テトラメチルボロン（ＴＭＢ）とされる。
【００９１】
また、下部電極５２のパターニング（ドライエッチング）の際に、振動板４８が削り込まれても、ＳｉＯｘ膜８０によって、その削り込まれた部分を補強できるので、振動板４８の厚さばらつきを軽減することができる。よって、圧電素子４６の駆動を安定化することができる。つまり、圧電素子４６の機能性及び信頼性を向上させることができる。更に、振動板４８に形成される孔部４８Ａ（インク供給路１１４）の内周面まで被覆可能となるようにＳｉＯｘ膜８０を延設したので、振動板４８に対するインク１１０の浸漬を確実に防ぐことができる。
【００９２】
次に、第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３２について、図１３、図１４を基に説明する。なお、以下において、第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２と同一の構成要素、部材等は同一符号を付して、その詳細な説明（作用効果を含む）を省略する。この第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３２では、図１３で示すように、保護膜を複数層膜にしている点だけが、上記第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２と異なっている。よって、その部位における製造工程についてのみ説明する。
【００９３】
図１４−１（Ａ）で示す工程は、上記第１実施形態における図９−４（Ｌ）で示す工程と同一であり、この第２実施形態では、その次の工程から異なる。すなわち、図１４−１（Ｂ）で示すように、ＳｉＯｘ膜８０にＳＯＧ９４をスピン法によって塗布する。このＳＯＧ９４は膜層間における段差抑制用である。そして、図１４−１（Ｃ）で示すように、そのＳＯＧ９４に、更に保護膜としてのＳｉＯｘ膜８４を積層する。
【００９４】
次に、図１４−２（Ｄ）で示すように、パターニング（ドライエッチング）により、ＳｉＯｘ膜８０、８４に、上部電極５４と金属配線９０を接続するための開口８０Ａ、８４Ａ（コンタクト孔）を形成する。また、孔部４８Ａを形成したことによって露出したＧｅ膜７８上に成膜されているＳｉＯｘ膜８０、８４及びＳＯＧ９４を除去する。このときのＳｉＯｘ膜８０、８４及びＳＯＧ９４の除去は、単一のエッチング条件で除去可能である。そして、図１４−２（Ｅ）で示すように、隔壁樹脂層１１９及び隔壁樹脂層１１８をパターニングする。なお、この後の工程は、上記第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２と同様であるので、その説明は省略する。
【００９５】
この第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３２では、ＳＯＧ９４をＳｉＯｘ膜８０、８４で挟んだ３層膜構造とされているので、膜層間の段差を小さくできるとともに、絶縁性にも非常に優れる。つまり、上記第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２によりも、膜層間の段差抑制について大幅に改善することが可能になるとともに、経時劣化を抑止することができる。よって、圧電素子４６の機能性及び信頼性を更に向上させることができる。
【００９６】
次に、第３実施形態のインクジェット記録ヘッド３２について、図１５、図１６を基に説明する。なお、以下において、第１実施形態及び第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３２と同一の構成要素、部材等は同一符号を付して、その詳細な説明（作用効果を含む）を省略する。この第３実施形態のインクジェット記録ヘッド３２では、図１５で示すように、上記第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３２におけるＳｉＯｘ膜８４に、更に金属膜９６を積層して４層膜構造にしている点だけが異なっている。よって、その部位における製造工程についてのみ説明する。
【００９７】
上記第２実施形態の図１４−２（Ｄ）で示す工程の後、図１６（Ａ）で示すように、ＳｉＯｘ膜８４に金属膜９６（例えばＴａ膜）をスパッタ法により積層（成膜）する。この金属膜９６は、耐湿性、耐薬品（インク）性の強化用であり、更にはＧｅを添加したＳｉＯ２膜８２からのＧｅ（不純物）拡散に対するブロック層としても機能するようになっている。
【００９８】
次に、図１６（Ｂ）で示すように、開口８０Ａ、８４Ａ（コンタクト孔）を形成したことによって露出した上部電極５４上に積層されている金属膜９６と、孔部４８Ａを形成したことによって露出したＧｅ膜７８上に積層されている金属膜９６と、インク供給路１１４を構成する孔部４８Ａにおける側壁面（内周面）部分を除くエリアに積層されている金属膜９６をドライエッチングにより除去する。そして、図１６（Ｃ）で示すように、隔壁樹脂層１１９及び隔壁樹脂層１１８をパターニングする。なお、この後の工程は、上記第１実施形態及び第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３２と同様であるので、その説明は省略する。
【００９９】
この第３実施形態では、ＳＯＧ９４をＳｉＯｘ膜８０、８４で挟んだ３層膜構造に、更に金属膜９６を加えた４層膜構造とされているので、膜層間の段差を小さくできて、絶縁性に優れるとともに、耐湿性、耐薬品（インク）性にも非常に優れる。つまり、上記第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３２よりも、圧電素子４６の機能性及び信頼性を更に向上させることができる。なお、金属膜９６としては、Ｔａ膜の他、Ｔｉ膜などを使用してもよい。更に、金属膜９６ではなく、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の金属酸化膜を使用してもよい。
【０１００】
その他、上記第１実施形態〜第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッド３２は、記録用紙Ｐ上への画像（文字を含む）の記録に限定されるものではない。すなわち、記録媒体は記録用紙Ｐに限定されるものでなく、また、吐出する液体もインク１１０に限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインク１１０を吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成するなど、工業的に用いられる液滴噴射装置全般に対して、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド３２を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】インクジェット記録装置を示す概略正面図
【図２】インクジェット記録ヘッドの配列を示す説明図
【図３】記録媒体の幅と印字領域の幅との関係を示す説明図
【図４】（Ａ）インクジェット記録ヘッドの全体構成を示す概略平面図、（Ｂ）インクジェット記録ヘッドの１素子の構成を示す概略平面図
【図５】（Ａ）図４（Ｂ）のＡ−Ａ’線断面図、（Ｂ）図４（Ｂ）のＢ−Ｂ’線断面図、（Ｃ）図４（Ｂ）のＣ−Ｃ’線断面図
【図６】（Ａ）第１実施形態のインクジェット記録ヘッドの１素子の構成を示す概略平面図、（Ｂ）（Ａ）のＤ−Ｄ’線断面図
【図７】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドの構成を示す概略断面図
【図８】インクジェット記録ヘッドを製造する全体工程の説明図
【図９−１】第１実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ａ）〜（Ｄ）を示す説明図
【図９−２】第１実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ｅ）〜（Ｈ）を示す説明図
【図９−３】第１実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ｉ）〜（Ｋ）を示す説明図
【図９−４】第１実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ｌ）〜（Ｎ）を示す説明図
【図１０】天板部材を製造する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図
【図１１−１】第１実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図
【図１１−２】第１実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｃ）〜（Ｄ）を示す説明図
【図１１−３】第１実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｅ）〜（Ｆ）を示す説明図
【図１１−４】第１実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｇ）〜（Ｈ）を示す説明図
【図１１−５】第１実施形態に係る圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｉ）を示す説明図
【図１２−１】第１実施形態に係るシリコン基板にノズルプレートを接合した後の工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図
【図１２−２】第１実施形態に係るシリコン基板にノズルプレートを接合した後の工程（Ｃ）〜（Ｄ）を示す説明図
【図１２−３】第１実施形態に係るシリコン基板にノズルプレートを接合した後の工程（Ｅ）を示す説明図
【図１３】第２実施形態のインクジェット記録ヘッドの構成を示す概略断面図
【図１４−１】第２実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ａ）〜（Ｃ）を示す説明図
【図１４−２】第２実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ｄ）〜（Ｅ）を示す説明図
【図１５】第３実施形態のインクジェット記録ヘッドの構成を示す概略断面図
【図１６】第３実施形態に係るシリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ａ）〜（Ｃ）を示す説明図
【符号の説明】
【０１０２】
１０  インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
３２  インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
４１  天板
４２  電気接続用貫通口
４４  インク供給用貫通口
４６  圧電素子
４８  振動板
５０  連通路
５２  下部電極（第２電極）
５４  上部電極（第１電極）
５６  ノズル
６０  駆動ＩＣ
６４  ＰＺＴ膜（圧電体）
７０  圧電素子基板
７２  シリコン基板
７８  Ｇｅ膜
８０  ＳｉＯｘ膜（保護膜）
８１  ＳｉＯ２膜
８２  ＳｉＯ２膜
８３  ＳｉＯ２膜
８４  ＳｉＯｘ膜（保護膜）
８８  保護用レジスト
９０  金属配線
９２  樹脂保護膜
９４  ＳＯＧ（保護膜）
９６  金属膜（保護膜）
１１０  インク（液体）
１１２  インク供給用貫通口
１１４  インク供給路（液体供給路）
１１５  圧力室
１１８  隔壁樹脂層
１１９  隔壁樹脂層
【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９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図９−４】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１１−３】
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【図１１−４】
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【図１１−５】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１２−３】
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【図１３】
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【図１４−１】
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【図１４−２】
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【図１５】
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【図１６】
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