(57)【要約】      （修正有）【課題】液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の大型化を抑制すると共に、電気伝導層の信頼性に優れた液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供する。【解決手段】下部電極層５８と、上部電極層６４と、下部電極層と上部電極層とによって挟持された圧電体層６１と、からなる圧電体素子３４と、圧電体素子の下層側に層間絶縁層を介して少なくとも１層以上積層され、Ｔａ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，及びＨｆの金属、前記金属の元素を１種以上含む合金、前記金属の元素を１種以上含む窒化物、前記金属の元素を１種以上含む珪化物、並びに、前記金属の元素を１種以上含む硼化物から選択される少なくとも１種を含み、圧電体素子を駆動するための駆動素子に接続された電気伝導層６２と、を備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体素子と、
前記圧電体素子に電気的に接続され、前記圧電体素子を駆動するための駆動素子と、
前記圧電体素子と前記駆動素子とを電気的に接続する電気伝導層と、
を備えた液滴吐出ヘッドであって、
前記電気伝導層は、前記圧電体素子に層間絶縁層を介して少なくとも１層以上積層され、Ｔａ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，及びＨｆの金属、前記金属の元素を１種以上含む合金、前記金属の元素を１種以上含む窒化物、前記金属の元素を１種以上含む珪化物、並びに、前記金属の元素を１種以上含む硼化物から選択される少なくとも１種を含んで構成されることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
圧電体素子と、
前記圧電体素子に電気的に接続され、前記圧電体素子を駆動するための駆動素子と、
前記圧電体素子と前記駆動素子とを電気的に接続する電気伝導層と、
を備えた液滴吐出ヘッドであって、
前記電気伝導層は、前記圧電体素子に層間絶縁層を介して少なくとも１層以上積層され、貴金属、前記貴金属の元素を１種以上含む電気伝導酸化物、及び前記貴金属の元素を１種以上含む電気伝導珪化物から選択される少なくとも１種を含んで構成されることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記貴金属は、ＴｉまたはＣｒを含むことを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記電気伝導層と前記層間絶縁層との間に、吸着層が設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記圧電体素子が、前記駆動素子上に前記電気伝導層を介して積層されていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
前記圧電体素子は、圧電体層と、該圧電体層を挟む一対の電極層と、からなることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
前記電気伝導層は、前記一対の電極層の何れか一方と接続されてなることを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
前記圧電体素子と前記電気伝導層との間に、拡散抑制層が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項９】
前記圧電体素子は、複数の前記駆動素子と接続されていることを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記圧電体層が気相成長法あるいは液相成長法により形成されることを特徴とする請求項1〜請求項９の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記圧電体素子の少なくとも変位動作領域は、圧電体絶縁保護層を介して設けられた電気伝導保護層により被覆されてなることを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１２】
前記圧電体素子は、隣り合う前記圧電体層の変位動作領域の列を列長方向にずらして２次元的に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１３】
前記圧電体素子表面における該圧電体素子の変位動作領域は、平坦であることを特徴とする請求項１〜請求項１２の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置。
【請求項１５】
基板上に、圧電体素子を駆動するための駆動素子を形成する工程と、
前記駆動素子の形成された基板上に、Ｔａ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，及びＨｆの金属、前記金属の元素を１種以上含む合金、前記金属の元素を１種以上含む窒化物、前記金属の元素を１種以上含む珪化物、並びに、前記金属の元素を１種以上含む硼化物から選択される少なくとも１種を含む電気伝導層を、層間絶縁膜を介して少なくとも１層以上形成する工程と、
前記電気伝導層と前記駆動素子とを電気的に接続する工程と、
前記層間絶縁膜を介して前記電気伝導層が少なくとも１層以上形成された層上に、前記圧電体素子を形成する工程と、
前記圧電体素子と前記電気伝導層とを電気的に接続する工程と、
を備えた液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
基板上に、圧電体素子を駆動するための駆動素子を形成する工程と、
前記駆動素子の形成された基板上に、貴金属、前記貴金属の元素を１種以上含む電気伝導酸化物、及び前記貴金属の元素を１種以上含む電気伝導珪化物から選択される少なくとも１種を含む電気伝導層を、層間絶縁膜を介して少なくとも１層以上形成する工程と、
前記電気伝導層と前記駆動素子とを電気的に接続する工程と、
前記層間絶縁膜を介して前記電気伝導層が少なくとも１層以上形成された層上に、前記圧電体素子を形成する工程と、
前記圧電体素子と前記電気伝導層とを電気的に接続する工程と、
を備えた液滴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、例えば、インクジェット記録方式に代表されるような液滴を吐出して画像記録などを行う液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のノズルから液滴を吐出し、用紙等の記録媒体に印字を行う液滴吐出装置には、インクジェット記録装置があり、このインクジェット記録装置は、小型で安価、静寂性等の種々の利点があり、広く市販されている。
【０００３】
インクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドには、圧電方式やサーマル方式等がある。特に、圧電体素子を用いて圧力室内の圧力を変化させてインク滴を吐出する圧電方式は、高速印字、高解像度が得られる等、多くの利点を有している。しかし、サーマル方式に用いる噴射素子（発熱体）に較べ、圧電方式に用いる圧電体素子は大きな面積を有するため、記録ヘッドの高密度化・長尺化を図ることが難く、圧電体素子を碁盤目状に配置した構成が検討されている。
【０００４】
圧電体素子として、従来から用いられてきた焼結体は１０μｍ以下の薄膜において充分な圧電効果が得られず、その結果、大きな素子面積を必要としている。これに対し、気相成長・液相成長等の堆積法により形成した圧電体素子は、その結晶性・配向性に優れ、焼結体に較べて高い圧電性を有するため、小面積化・高密度化・長尺化が期待されている。
【０００５】
このような堆積法による圧電体素子の形成方法は、一般的な半導体プロセスや大面積電子デバイスプロセスに対する親和性が高く、Ｓｉ単結晶基板・ガラス基板を用いて製造される。
【０００６】
圧電体素子としては、例えば、圧電体層を、下部電極、上部電極に挟まれたサンドイッチ構造とした構成が一般的である（例えば、特許文献１を参照）。そして、下部電極と上部電極に電圧を印加することで、圧電体層を変位させ、圧電体層の下方または上方に形成された圧力室の容積を変動させることによって圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出するように構成されている。
【０００７】
このような上部電極と下部電極に圧電体層が挟まれた構造の圧電体素子においては、圧電体層が下部電極と上部電極に挟まれたサンドイッチ構造のまま配線の引き回しをする場合、特許文献２に示すように、圧電体素子を駆動するための駆動素子が設けられる基板に圧電体素子を一体的に形成し、圧電体素子と駆動素子との電気配線を、圧電体素子が形成されていない領域、具体的には圧電体素子と圧電体素子との間の領域に引き回す構造が知られている。このような構造とすることにより、ノズル数の増加及び解像度の増加に対応可能に構成することができる。
【特許文献１】特開２００３−１５４６４６号公報
【特許文献２】特開２０００−２８９２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術では、圧電体素子の形成されていない領域に電気配線を引き回すために、装置の大型化が懸念される場合があった。
そこで、装置の大型化を抑制するために、圧電体素子の形成された領域下の階層領域に電気配線を引き回す方法も考えられるが、堆積法による圧電体素子形成では、高温雰囲気下における圧電体素子の堆積形成が必要になるため、圧電体素子形成工程において圧電体素子の形成された領域下の階層領域に形成された引き回された電気配線等の電気伝導層もまた同様に、高温雰囲気下にさらされ、この電気伝導層の熱的安定性等の信頼性に問題が生じる場合があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を鑑み、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の大型化を抑制すると共に、電気伝導層の信頼性に優れた液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、及び液滴吐出ヘッド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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る液滴吐出ヘッドは、圧電体素子と、前記圧電体素子に電気的に接続され、前記圧電体素子を駆動するための駆動素子と、前記圧電体素子と前記駆動素子とを電気的に接続する電気伝導層と、を備えた液滴吐出ヘッドであって、前記電気伝導層は、前記圧電体素子に層間絶縁層を介して少なくとも１層以上積層され、Ｔａ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，及びＨｆの金属、前記金属の元素を１種以上含む合金、前記金属の元素を１種以上含む窒化物、前記金属の元素を１種以上含む珪化物、並びに、前記金属の元素を１種以上含む硼化物から選択される少なくとも１種を含んで構成されている。
【００１１】
請求項１の記載の液滴吐出ヘッドでは、圧電体素子に層間絶縁層を介して１または複数の電気伝導層が積層され、且つこの電気伝導層が、Ｔａ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，及びＨｆの金属、前記金属の元素を１種以上含む合金、前記金属の元素を１種以上含む窒化物、前記金属の元素を１種以上含む珪化物、並びに、前記金属の元素を１種以上含む硼化物から選択される少なくとも１種を含んで構成されている。
【００１２】
このように、駆動素子に接続された電気伝導層が、圧電体素子に層間絶縁層を介して積層されていることから、圧電体素子に電気伝導層が積層されていない構成である場合に比べて、圧電体素子をより緻密に配置することが可能となり、液滴吐出ヘッドの大型化を抑制することができる。
また、電気伝導層を構成する材料として、堆積法による圧電体素子形成における高温雰囲気下においても劣化しない上記材料を適用することで、電気伝導層上に圧電体素子を形成する場合においても電気伝導層の熱的安定性を確保することができ、電気伝導層の信頼性に優れた液滴吐出ヘッドを提供することができる。
【００１３】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッドは、圧電体素子と、前記圧電体素子に電気的に接続され、前記圧電体素子を駆動するための駆動素子と、前記圧電体素子と前記駆動素子とを電気的に接続する電気伝導層と、を備えた液滴吐出ヘッドであって、前記電気伝導層は、前記圧電体素子に層間絶縁層を介して少なくとも１層以上積層され、貴金属、前記貴金属の元素を１種以上含む電気伝導酸化物、及び前記貴金属の元素を１種以上含む電気伝導珪化物から選択される少なくとも１種を含んで構成されることを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッドによれば、駆動素子に接続された電気伝導層が、圧電体素子に層間絶縁層を介して積層されていることから、圧電体素子に電気伝導層が積層されていない構成である場合に比べて、圧電体素子を緻密に配置することが可能となり、液滴吐出ヘッドの大型化を抑制することができる。
また、電気伝導層を構成する材料として、堆積法による圧電体素子形成における高温雰囲気下においても劣化しない上記材料を適用することで、電気伝導層上に圧電体素子を形成する場合においても電気伝導層の熱的安定性を確保することができ、電気伝導層の信頼性に優れた液滴吐出ヘッドを提供することができる。
【００１５】
なお、請求項３に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記貴金属は、ＴｉまたはＣｒを含むことが好ましい。
【００１６】
電気伝導層を構成する材料として貴金属、該貴金属の元素を１種以上含む電気伝導酸化物、及び該貴金属の元素を１種以上含む電気伝導珪化物から選択される少なくとも１種を含む場合には、貴金属をＴｉまたはＣｒを含むことにより、隣接して積層される層間絶縁層との吸着性を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項２または請求項３に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記電気伝導層と前記層間絶縁層との間に、吸着層が設けられていることを特徴としている。
【００１８】
吸着層は、層間絶縁層と電気伝導層とを吸着させるための層である。とくに、電気伝導層を構成する材料として貴金属、該貴金属の元素を１種以上含む電気伝導酸化物、及び該貴金属の元素を１種以上含む電気伝導珪化物から選択される少なくとも１種を含む場合には、電気伝導層を一対の吸着層によって挟持することにより、層間絶縁層と電気伝導層との吸着性を向上させることができる。
【００１９】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電体素子が、前記駆動素子上に前記電気伝導層を介して積層されていることを特徴としている。
【００２０】
圧電体素子及び電気伝導層を、駆動素子上に積層させることによって、本発明を適用しない場合に比べて液滴吐出ヘッドの小型化を図ることができる。
【００２１】
なお、上記請求項１から請求項５の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、請求項６に記載の液滴吐出ヘッドでは、前記圧電体素子は、圧電体層と、該圧電体層を挟む一対の電極層と、からなることを特徴としている。
【００２２】
この請求項６に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、請求項７に記載の液滴吐出ヘッドでは、前記電気伝導層は、前記一対の電極層の何れか一方と接続されてなることを特徴としている。駆動素子に接続された電気伝導層と、一対の電極層の何れか一方と、を電気的に接続することにより、電気伝導層と電気的に接続した電極層を圧電体層を変位させる信号電極として機能させることができる。
【００２３】
請求項８に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項１から請求項７の何れか１つに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電体素子と前記電気伝導層との間に、拡散抑制層が設けられている。
【００２４】
圧電体素子と電気伝導層との間に、圧電体層の構成元素の拡散を抑制する拡散抑制層を設けることによって、圧電体素子自身および駆動素子の劣化を緩和することができる。
【００２５】
請求項９に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項１から請求項８の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電体素子は、複数の前記駆動素子と接続されている。圧電体素子を複数の駆動素子と接続する場合には、複数の駆動素子を並列接続し、この並列接続した複数の駆動素子と、圧電体素子とを直列接続すればよい。
【００２６】
圧電体素子を複数の駆動素子と接続する場合には、複数の駆動素子から互いに異なる波形信号を１つの圧電素子へ印加することで、異なる体積の液滴を該圧電素子に対応する１つのノズルから吐出させることが出来る。
【００２７】
請求項１０に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項１から請求項９の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電体層が気相成長法あるいは液相成長法により形成されることを特徴としている。
【００２８】
請求項１１に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電体素子の少なくとも変位動作領域は、圧電体絶縁保護層を介して設けられた電気伝導保護層により被覆されてなることを特徴としている。
【００２９】
変位動作領域とは、上部電極層と下部電極層とを介して圧電体素子に電圧が印加されることにより圧電体素子が変形、すなわち変位しうる領域を示している。
【００３０】
圧電体素子の少なくとも変位動作領域を、圧電体絶縁保護層を介して設けられた電気伝導保護層により被覆するので、液滴を吐出するために圧電体素子の変位動作領域に隣接する液滴、または、流路内の液が圧電体素子に浸透することを抑制することができる。また、電気伝導保護層によりさらに駆動素子の形成された領域についても被覆することにより、液滴、または、流路内の液が駆動素子に浸透することを抑制することができる。
【００３１】
請求項１２に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項６に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電体素子は、隣り合う前記圧電体層の変位動作領域の列を列長方向にずらして２次元的に配置されていることを特徴としている。このため、液滴吐出ヘッドの小型化を図ることができる。
【００３２】
請求項１３に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項１から請求項１２の何れか１つに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電体素子表面における該圧電体素子の変位動作領域は、平坦であることを特徴としている。
【００３３】
圧電体層の変位動作領域を段差のない平坦な領域に形成することにより、圧電体層の層方向への結晶配向性を均一化して変位効率を高めることができる。また、圧電体層各グレイン、また、各ドメインの変位の衝突を緩和することができるため、圧電体層の信頼性が高くなる。
【００３４】
請求項１４に記載の液滴吐出装置は、請求項１から請求項１３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。
このため、液滴吐出装置の大型化を抑制することができると共に、液滴吐出ヘッドの電気伝導層の信頼性に優れた液滴吐出装置を提供することができる。
【００３５】
また、請求項１５に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、液滴吐出ヘッドの大型化を抑制すると共に、電気伝導層の信頼性に優れた液滴吐出ヘッドを提供することができる。すなわち、請求項１５に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法では、基板上に、圧電体素子を駆動するための駆動素子を形成する工程と、前記駆動素子の形成された基板上に、Ｔａ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，及びＨｆの金属、前記金属の元素を１種以上含む合金、前記金属の元素を１種以上含む窒化物、前記金属の元素を１種以上含む珪化物、並びに、前記金属の元素を１種以上含む硼化物から選択される少なくとも１種を含む電気伝導層を、層間絶縁膜を介して少なくとも１層以上形成する工程と、前記電気伝導層と前記駆動素子とを電気的に接続する工程と、前記層間絶縁膜を介して前記電気伝導層が少なくとも１層以上形成された層上に、前記圧電体素子を形成する工程と、前記圧電体素子と前記電気伝導層とを電気的に接続する工程と、を備えた液滴吐出ヘッドの製造方法である。
【００３６】
また、請求項１６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、液滴吐出ヘッドの大型化を抑制すると共に、電気伝導層の信頼性に優れた液滴吐出ヘッドを提供することができる。すなわち、請求項１６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法では、基板上に、圧電体素子を駆動するための駆動素子を形成する工程と、前記駆動素子の形成された基板上に、貴金属、前記貴金属の元素を１種以上含む電気伝導酸化物、及び前記貴金属の元素を１種以上含む電気伝導珪化物から選択される少なくとも１種を含む電気伝導層を、層間絶縁膜を介して少なくとも１層以上形成する工程と、前記電気伝導層と前記駆動素子とを電気的に接続する工程と、前記層間絶縁膜を介して前記電気伝導層が少なくとも１層以上形成された層上に、前記圧電体素子を形成する工程と、前記圧電体素子と前記電気伝導層とを電気的に接続する工程と、を備えた液滴吐出ヘッドの製造方法である。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の大型化を抑制すると共に、電気伝導層の信頼性に優れた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】
【００３８】
以下、本発明について図面を参照しつつ説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材には全図通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略する場合がある。また、以下の実施形態においては、インク（液体）の流路構成については図面も含め省略して説明する。
【００３９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略構成図である。図２は、第１実施形態のインクジェット記録ユニットによる印字領域を示す図である。
【００４０】
本実施形態に係るインクジェット記録装置１０（液滴吐出装置）は、図１に示すように、用紙を送り出す用紙供給部１２と、用紙の姿勢を制御するレジ調整部１４と、インク滴（液滴）を吐出して記録媒体Ｐに画像形成する記録ヘッド部１６と、記録ヘッド部１６のメンテナンスを行なうメンテナンス部１８とを備える記録部２０と、記録部２０で画像形成された用紙を排出する排出部２２とから基本的に構成されている。
【００４１】
用紙供給部１２は、用紙が積層されてストックされているストッカ２４と、ストッカ２４から１枚ずつ枚葉してレジ調整部１４に搬送する搬送装置２６とから構成されている。
【００４２】
レジ調整部１４は、ループ形成部２８と用紙の姿勢を制御するガイド部材２９が備えられており、この部分を通過することによって用紙のコシを利用してスキューが矯正されると共に搬送タイミングが制御されて記録部２０に進入する。
【００４３】
排出部２２は、記録部２０で画像が形成された用紙が排紙ベルト２３を介してトレイ２５に収納するものである。
【００４４】
記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８の間には、記録媒体Ｐが搬送される用紙搬送路が構成されている。スターホイール１７と搬送ロール１９とで記録媒体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、この用紙に対して、記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され当該記録媒体Ｐに画像が形成される。
【００４５】
メンテナンス部１８は、インクジェット記録ユニット３０（インクジェット記録ヘッド３２）に対して対向配置されるメンテナンス装置２１で構成されており、インクジェット記録ユニット３０（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、さらにダミージェットやバキューム等の処理を行うことができる。
【００４６】
インクジェット記録ユニット３０のそれぞれは、インクジェット記録ヘッド３２を１つ又は複数備えている。また、図示しないが、複数のインクジェット記録ヘッド３２が備えられている場合、インクジェット記録ヘッド３２は用紙搬送方向と直交する方向に配置される。用紙搬送路を連続的に搬送される記録媒体Ｐに対し、インクジェット記録ヘッド３２のノズル（不図示）からインク滴を吐出することで、記録媒体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、たとえば、いわゆるフルカラーの画像を記録するために、ＹＭＣＫの各色に対応して、少なくとも４つ配置されている。
【００４７】
また、図２に示すように、それぞれのインクジェット記録ユニット３０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媒体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媒体Ｐの全幅にわたる画像記録が可能とされている（いわゆるＦｕｌｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ））。ここで、印字領域とは、用紙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、用紙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こと、また縁無し印字の要請が高いためである。
【００４８】
次に、インクジェット記録ユニット３０の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３（Ａ）は、第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッド３２の底面図であり、図３（Ｂ）は、第1実施形態に係るインクジェット記録ヘッド３２の側面図である。図４は、第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドにおける圧電体素子周辺を示す部分拡大平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。
【００４９】
図３に示すように、インクジェット記録ヘッド３２は、基体９９上に、圧電素子基板７１が積層されて構成されている。
【００５０】
圧電素子基板７１には、圧電体素子３４が、例えば、２５６０ｂｉｔｓ（例えば、８行×３２０列）の２次元（碁盤目列）に配列されており、各行（圧電素子基板７１の短手方向への圧電体素子３４の配列）毎で、列方向（圧電素子基板７１の長手方向）に２１μｍシフトしている。これにより、１２００ｄｐｉの解像度を得ることができるようになっている。
【００５１】
この２５６０ｂｉｔｓの圧電体素子３４で構成される圧電体素子３４群の該行方向の両端部には、該圧電体素子３４群の列方向に沿って、複数の論理回路領域４２が設けられている。
【００５２】
このように、本実施の形態におけるインクジェット記録ヘッド３２は、圧電体素子３４群と、論理回路領域４２と、が同一の基板（圧電素子基板７１）上に形成されている。
【００５３】
そして、各圧電体素子３４を構成する電気伝導層６２（詳細後述）である引き回し配線（図示省略）は、圧電素子基板７１の長手方向に対して直交する方向（幅方向）へ引き回される。ここで、引き回し配線の配線長を短くする為には、圧電体素子３４の幅方向で圧電体素子３４群を二つに分け、圧電素子基板７１の幅方向に沿って引き回し配線を引き回す方が望ましい。
【００５４】
また、ここでは、圧電体素子３４を２５６０ｂｉｔｓの２次元に配列し、圧電体素子３４の各行毎で列方向に沿って２１μｍシフトさせ、インクジェット記録ヘッド３２に対して記録媒体Ｐが１回通過することで、記録媒体Ｐには１２００ｄｐｉの画像が形成されることになるが、必ずしも、圧電体素子３４の各行毎で列方向に沿ってシフトさせる（圧電体素子３４の各行を千鳥配列させる）必要はない。
【００５５】
例えば、インクジェット記録ヘッド３２を搬送される記録媒体Ｐの幅方向に沿って移動可能とし、インクジェット記録ヘッド３２に対して記録媒体Ｐが１回通過する毎に、インクジェット記録ヘッド３２を相対的にシフトさせることにより、記録媒体Ｐのｎ回の通過で所望の解像度が得られるようにしても良い。
【００５６】
インクジェット記録ヘッド３２は、図４に示すように、圧電体素子３４（圧電体層６１）が、２５６０ｂｉｔｓ（８行×３２０列）の2次元に配列され、各行毎で列方向に沿って例えば２１μｍシフトしている。
【００５７】
インクジェット記録ヘッド３２は、図５に示すように、流路基板７６、圧電素子基板７１、及び基体９９を積層配置して構成されている。
【００５８】
まず、圧電素子基板７１の構成について説明する。
圧電素子基板７１は、圧電体素子３４と、振動板を構成するシリコン基板４０と、駆動素子５０と、を含んで構成されている。
【００５９】
図５に示すように、圧電体素子３４は、後に振動板として機能する領域（以下、振動板領域７０と称する）上に積層されて設けられており、下部電極層５８、圧電体層６１、上部電極層６４が順に積層して構成されている。
【００６０】
圧電体素子３４の上部電極層６４の上層側には、圧電体絶縁保護層６６、及び電気伝導保護層６７が順に積層されている。
【００６１】
振動板は、シリコン基板４０の全領域の内の、後プロセスの結果として肉薄化された領域である。振動板領域７０は、このシリコン基板４０の肉薄化された領域と、その上のＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）からなる素子分離層４３上に、層間絶縁層４５、層間絶縁層５５、及び層間絶縁層５４が順に積層されて構成されている。
【００６２】
層間絶縁層５４と層間絶縁層５５との間には、共通引き回し配線６２Ａが設けられている。また、層間絶縁層５５と層間絶縁層４５との間には、信号引き回し配線６２Ｂが設けられている。
【００６３】
なお、これらの共通引き回し配線６２Ａ及び信号引き回し配線６２Ｂが、本発明の液滴吐出ヘッドの電気伝導層に相当し、共通引き回し配線６２Ａ及び信号引き回し配線６２Ｂを総称する場合には、電気伝導層６２と称して説明する。
【００６４】
すなわち、圧電体素子３４の下部電極層５８の下層側には、層間絶縁層５４を介して、複数の電気伝導層６２が設けられている。
【００６５】
ここで、本実施形態において、「圧電体素子３４の下層側」とは、圧電素子基板７１における圧電体素子３４より下層側の領域を示している。
また、本実施形態において、「電気伝導」及び「伝導」とは、
体積抵抗率が１０＋０３Ω・cm以下のものを示し、「絶縁」とは体積低効率が１０＋0８Ω・cm以上のものを目安とする。
【００６６】
下部電極層５８及び上部電極層６４は、圧電体素子３４毎に形成されている。
下部電極層５８は、駆動素子５０に電気的に接続されている接続層６２Ｃに、電気的に接続されている。接続層６２Ｃは、信号引き回し配線６２Ｂと同一階層の電気伝導層に設けられており、圧電体素子３４の変位動作領域４８Ａ及び非動作領域４８Ｂ以外の領域で、駆動素子５０に電気的に接続されている。
【００６７】
共通引き回し配線６２Ａは、配線７２Ａを介して配線７２に電気的に接続されている。配線７２は、圧電体素子３４の上部電極層６４に電気的に接続されている。
【００６８】
信号引き回し配線６２Ｂは、駆動素子５０のゲートに電気的に接続されている。
信号引き回し配線６２Ｂは、駆動素子５０を駆動させるか否か（オンにするか否か）の制御信号線として機能する。
【００６９】
上述のように、電気伝導層６２の上記共通引き回し配線６２Ａ及び信号引き回し配線６２Ｂは、互いに異なる階層（層間絶縁層５５を介して積層）に設けられており、これにより、圧電体素子３４を２次元に配設し、高画素高密度化を図ることができる。
【００７０】
次に、インクプール部材（図示省略）、及び流路基板７６について説明する。
インクプール部材（図示省略）は、シリコン基板４０の下層側に設けられている。インクプール部材は、耐インク性を有する材料で構成されたマニフォールド（図示省略）を含んで構成されている。マニフォールド（図示省略）は、シリコン基板４０の下面側に接合されており、このマニフォールド（図示省略）がシリコン基板４０の下面側に接合されることによって、マニフォールド（図示省略）と振動板領域７０との間に、所定の形状及び容積を有するインクプール室８０が形成される。
【００７１】
マニフォールド（図示省略）には、インクを貯留したインクタンク（図示省略）と接続されるインク供給ポート（図示省略）が所定箇所に穿設されており、インク供給ポート（図示省略）から注入されたインクは、インクプール室８０に貯留される。
【００７２】
一方、圧電体素子３４の上層側には、流路基板７６が接続されている。流路基板７６には、インクを吐出するためのノズル３６が形成されている。この流路基板７６が圧電体素子３４の上面側に接合されることによって、圧電体素子３４と流路基板７６との間には、圧力室８２が形成される。また、図５に示すように、振動板領域７０及びシリコン基板４０には、圧力室８２とインクプール室８０とを連通するためのインク供給路９０（インク供給用貫通口９２）が形成されている。
【００７３】
このため、インクジェット記録ヘッド３２では、インクプール室８０から、インク供給路９０、圧力室８２、及びノズル３６へと連通するインクの流路が形成されており、インク供給ポート（図示省略）を介して注入されてインクプール室８０に貯留されたインクは、インク供給路９０を経て圧力室８２内に充填される。そして、上部電極層６４及び下部電極層５８を介して圧電体素子３４に駆動電圧が印加されると、圧電体素子３４の変形と共に振動板領域７０がたわみ変形して圧力室８２内を膨張または圧縮させる。これによって、圧力室８２内に体積変化が生じ、圧力室８２内に圧力波が発生する。この圧力波の作用によって、インクが運動し、インクジェット記録ヘッド３２の内部からノズル３６を介して外部へとインク滴が吐出される。
【００７４】
なお、インクプール室８０と圧力室８２とは、同一水平面上に存在しないように構成されている。これにより、圧力室８２を互いに接近させた状態で配置でき、ノズル３６を２次元に高密度に配置できる構成である。
【００７５】
ここで、電気伝導層６２（共通引き回し配線６２Ａ及び信号引き回し配線６２Ｂ各々）は、上記圧電体素子３４の形成前に設ける必要があり、高温雰囲気下に耐え得る素材であることが望ましく、高融点金属、高融点金属の元素を１種以上含む合金（以下、単に合金と称する）、高融点金属の元素を１種以上含む窒化物（以下、単に窒化物と称する）、高融点金属の元素を１種以上含む珪化物（以下、単に珪化物と称する）、及び高融点金属の元素を１種以上含む硼化物（以下、単に硼化物と称する）から選択される少なくとも１種で構成されていることが望ましい。
【００７６】
ここで、「高い融点」とは、堆積法による圧電体素子３４形成における高温雰囲気下における温度より高い融点であることを示しており、例えば１５００Ｋ以上の融点である。
【００７７】
この高融点金属としては、Ｔａ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，及びＨｆから選択されることが望ましい。
【００７８】
これら高融点金属、合金、窒化物、珪化物、及び硼化物は、良好な導電性を示して電極能を発揮することができると共に、高い融点を示し、圧電体素子３４形成時（例えば圧電体素子の結晶化）の高温雰囲気下におきても安定した挙動を呈することができる。また、吸着力が高いため、電極剥がれも防止される。また、上記の窒化物、珪化物、硼化物のうち、母体金属内に窒素，珪素，又は硼素元素が侵入して構成される侵入形固溶体結晶構造は、稠密な元素配置即ち稠密な結晶構造をとり、圧電体素子３４の構成物質（例えば、Ｐｂ）の拡散を効果的に抑制する。
【００７９】
上記高融点金属の具体例としては、α−Ｔａ（ｂｃｃ−Ｔａ），β−Ｔａ（Ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ  Ｔａ），ｂｃｃ−Ｖ，ｂｃｃ−Ｎｂ，ｂｃｃ−Ｍｏ，α−Ｗ（ｂｃｃ−Ｗ），β−Ｗ（ｃｕｂｉｃ−Ｗ），α−Ｔｉ（ｈｃｐ−Ｔｉ），β−Ｔｉ（ｂｃｃ−Ｔｉ），ｈｃｐ−Ｚｒ，β−Ｚｒ（ｂｃｃ−Ｚｒ），ｈｃｐ−Ｈｆ等が挙げられる。
【００８０】
また、上記高融点金属の元素を１種以上含む合金、窒化物、珪化物、硼化物の具体例を、以下に列挙する。
ＴａＭｏ，ＴａＴｉ，ＴｉＡｌ，ＴａＷ，ＴａＨｆ，ＴｉＷ等，
Ｔａ2Ｎ，ＴａＮ0.1，ＴａＮ0.8，ＴａＮ，Ｔａ6Ｎ2.57，ＴａＮ４，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＴａＮｘ，
ＴａＢ2，ＴａＢ，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＴａＢｘ，
ＴａＳｉ2，Ｔａ5Ｓｉ，β−Ｔａ5Ｓｉ3，α−Ｔａ5Ｓｉ3，Ｔａ2Ｓｉ，Ｔａ3Ｓｉ，Ｔａ4Ｓｉ，Ｔａ3.28Ｓｉ0.72，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＴａＳｉｘ，
ＶＮ，Ｖ2Ｎ，Ｖ6Ｎ2.7，ＶＮ0.2，ＶＮ0.35，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＶＮｘ，ＶＢ2，Ｖ1.54Ｂ50，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＶＢｘ，
ＶＳｉ2，Ｖ3Ｓｉ，Ｖ5Ｓｉ3，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＶＳｉｘ，
Ｎｂ2Ｎ，ＮｂＮ，ＮｂＮ0.95，Ｎｂ4.62Ｎ2.14，Ｎｂ4Ｎ3.92，Ｎｂ4Ｎ3，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＮｂＮｘ，
Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＮｂＢｘ，
ＮｂＳｉ2，Ｎｂ3Ｓｉ，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＮｂＳｉｘ，
ＭｏＮ，Ｍｏ2Ｎ，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＭｏＮｘ，
ＭｏＢ4，Ｍｏ0.8Ｂ3，Ｍｏ2Ｂ，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＭｏＢｘ，
ＭｏＳｉ2，Ｍｏ5Ｓｉ3，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＭｏＳｉｘ，
ＷＮ，Ｗ2Ｎ，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＷＮｘ，
ＷＢ4，Ｗ2Ｂ5，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＷＢｘ，
ＷＳｉ2，Ｗ5Ｓｉ3，Ｗ3Ｓｉ，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＷＳｉｘ，
ＴｉＮ，Ｔｉ2Ｎ，ＴｉＮ0.26，ＴｉＮ0.30，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＴｉＮｘ，
ＴｉＢ2，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＴｉＢｘ，
ＴｉＳｉ2，ＴｉＳｉ，Ｔｉ5Ｓｉ4，Ｔｉ5Ｓｉ3，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＴｉＳｉｘ，
ＺｒＮ0.28，ＺｒＮ，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＺｒＮｘ，
ＺｒＢ2，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＺｒＢｘ，
ＺｒＳｉ2，ＺｒＳｉ，Ｚｒ5Ｓｉ3，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＺｒＳｉｘ，
ＨｆＢ2，ＨｆＮ0.40，ＨｆＮ，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＨｆＮｘ，
ＨｆＢ，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＨｆＢｘ，
ＨｆＳｉ2，Ｈｆ5Ｓｉ4，Ｈｆ2Ｓｉ，Ｈｆ5Ｓｉ3，Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＨｆＳｉｘ等
【００８１】
これらの中でも、Ｔａ2Ｎ，ＴａＮ0.1，ＴａＮ0.8，ＴａＮ，ＴａＢ2，ＴａＳｉ2，Ｖ2Ｎ，Ｖ6Ｎ2.7，ＶＮ，ＶＮ0.35，ＶＢ2，ＶＳｉ2，Ｖ5Ｓｉ3，Ｎｂ2Ｎ，ＮｂＮ，ＮｂＮ0.95，Ｎｂ4.62Ｎ2.14，ＮｂＳｉ2，ＭｏＮ，ＭｏＢ4，ＭｏＳｉ2，ＷＮ，ＷＢ4，Ｗ5Ｓｉ3，ＴｉＮ，Ｔｉ2Ｎ，ＴｉＢ2，ＺｒＮ0.28，ＺｒＢ2，ＨｆＢ2が特に好適である。
【００８２】
また、電気伝導層６２を構成する材料としては、熱的安定性に富むＡｕ，Ａｇ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ等の貴金属、前記貴金属の元素を１種以上含む電気伝導酸化物、及び前記貴金属の元素を１種以上含む電気伝導珪化物から選択される少なくとも１種を含で構成されていてもよい。
【００８３】
電気伝導層６２を構成する材料として上記貴金属及びそれらの合金・酸化物から選択される少なくとも１種で構成する場合には、電気伝導層６２として共通引き回し配線６２Ａの上下に設けられる層間絶縁層５４と層間絶縁層５５との間の吸着を促進させるとともに、電気伝導層６２として信号引き回し配線６２Ｂの上下に設けられる層間絶縁層５５と層間絶縁層４５との吸着を促進するために、電気伝導層６２（共通引き回し配線６２Ａ及び信号引き回し配線６２Ｂ各々）の上下に、吸着層（図示省略）を設けることが好ましい。
【００８４】
この吸着層を構成する材料としては、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ、Ｍｏ，Ｚｒ等を用いることができる。
【００８５】
また、電気伝導層６２を構成する材料として、上記貴金属及びそれらの合金・酸化物から選択される少なくとも１種を用いる場合には、用いる貴金属の何れかに、Ｔｉ、またはＣｒを拡散させた固溶体であることが好ましい。
【００８６】
Ｔｉ、またはＣｒの存在により、電気伝導層６２の上下に設けられる層間絶縁層との吸着を促進することが可能となる。このような固溶体として構成する場合には、電気伝導層６２を構成する上記固溶体中のＴｉまたはＣｒの含有量は、０．０１ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下であることが好ましく、０．１ｍｏｌ％以上５．０ｍｏｌ％以下であることが特に好ましい。
【００８７】
上記電気伝導層６２と上記圧電体素子３４との間には、拡散抑制層５４Ａが設けられていることが好ましい。また、電気伝導層６２と駆動素子５０との間には、拡散抑制層５４Ｂが設けられていることが好ましい。
この拡散抑制層５４Ａが設けられることによって、圧電体素子３４の構成元素（例えば、ピエゾに代表される圧電体ＰＺＴでは鉛（Ｐｂ））の拡散を抑制し、圧電体素子３４自身の劣化を緩和することができる。また、拡散抑制層５４Ｂが設けられることによって、圧電体素子３４の下層側を構成する各種材料が、駆動素子５０側へと拡散することを抑制することができる。
【００８８】
この拡散抑制層５４Ａ及び拡散抑制層５４Ｂを構成する材料としては、前記高融点金属の元素を１種以上含む酸化物から選択される少なくとも１種で構成される電気絶縁層であることがよい。
【００８９】
以下、圧電体素子３４について詳細に説明する。圧電体層６１は、スパッタリング法（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、ＭＯＣＶＤ法（Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、蒸着法、ゾルゲル法（Ｓｏｌ−Ｇｅｌ）、水熱法（Ｈｙｄｒｏ−Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｍｅｔｈｏｄ）、エアロゾル法（Ａｅｒｏ−Ｓｏｌ）等の気相成長法或いは液相成長法で形成されていることが好ましい。この気相成長法或いは液相成長法は、従来の焼結後の圧電体素子を研磨・張り合わせなどによる機械的形成方法に比べ、圧電体素子の高密度化・高精度化・低コスト化が実現可能となる。
【００９０】
ここで、スパッタリング法とは、イオン衝撃によって被膜生成源(陰極)の表面から被膜材料(ターゲット)を構成する原子、分子が飛び出し、周囲の物体が被膜する結果となることで、これを利用して物体表面に薄膜を形成させる方法である。また、ＣＶＤ法とは、気相の分子を加熱した基板上に流し、熱分解反応などによる生成物を基板上に蒸着させる方法である。
【００９１】
さらに、エアロゾル法とは、音速の加速微粒子を基板に衝突させ、粒子の運動エネルギーを粒子と基板及び粒子間の接合エネルギーに変換する成膜方法のことであり、ソルゲル法とは、液体中に固体微粒子が均一に分散したゾル状態から微粒子間に引力相互作用が働き３次元網目構造へ発展したゲル状態を経て成膜する方法である。
【００９２】
また、気相成長法或いは液相成長法では、堆積時（気相成長時或いは液相成長時）に圧電体層６１を結晶化させる方法と、圧電体層６１の前駆体を堆積（気相成長又は液相成長）した後、熱過程により圧電体層６１を結晶化させる方法がある。前者の方法により得られる圧電体層６１としての結晶体は例えば５００℃以上高温雰囲気下で形成され、後者の方法により得られる圧電体層６１の前駆体は例えば５００℃以下の低温雰囲気下で形成される。特に、スパッタリング法及びＭＯＣＶＤ法では高温雰囲気下の結晶成長が可能である。一方、ゾルゲル法及びエアロゾル法では、低温雰囲気下の前駆体形成後、結晶化する方法を適用することが必要である。
【００９３】
圧電体層６１を構成する材料としては電圧を印加した際に変形可能な公知の圧電体素子材料であれば特に限定されないが、例えば液滴吐出用としては、その必要とされる特性上の観点から、圧電定数が比較的大きいチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系の圧電体素子を用いることがよい。
【００９４】
以下、絶縁層としての層間絶縁層４５、層間絶縁層５５、層間絶縁層５４、圧電体絶縁保護層６６、及び共通配線保護層７４を構成する材料について説明する。
これらの絶縁層の絶縁材料としては、絶縁性と耐気体透過性と耐液性を有していれば特に制限はないが、特に、圧電体層６１と接触する絶縁層の場合、圧電体層６１（圧電体素子３４）の静電容量を上昇させてしまうことがあるため、低い比誘電率を有する絶縁材料、すなわち、圧電体素子素材に対して例えば１／１０以下の比誘電率素材を用いることがよい。圧電体層６１の比誘電率は例えば５００以上であり、絶縁層の比誘電率は１００以下が要求される。このような絶縁材料としては、酸化珪素（ＵＳＧ：  Ｕｎ−Ｄｏｐｅｄ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ），窒化珪素，ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏ−Ｐｈｏｓｐｈｏ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ），ＦＳＧ（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ），  Ｂｌａｃｋ  Ｄｉａｍｏｎｄ，  ＦＤＬＣ（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  Ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ），  珪素酸窒化物，  ＵＳＧにＣを添加したＳｉＣＯ，炭化珪素，タンタル酸化物，アルミニウム酸化物、ジルコニア酸化物，チタニウム酸化物等の無機絶縁材料が挙げられる。
【００９５】
圧電体素子３４を駆動するための駆動素子５０としては、１つの圧電体素子３４に対して１または複数の駆動素子５０を用いることができる。１つの圧電体素子３４を複数の駆動素子によって駆動する場合には、例えば、図６に示すように、ｎＭＯＳ（駆動素子５０１）、及びｐＭＯＳ（駆動素子５０２）を並列に接続して構成を含むことができる。なお、下記では、説明を簡略化するために、１つの圧電体素子３４を１つの駆動素子５０で駆動する場合を説明する。
【００９６】
この駆動素子５０では、図示を省略する駆動信号生成部において、記録する画像の画像データに応じて、各ノズル３６から吐出するインク滴の吐出量（例えば、大滴、中適、小滴）に応じたパルス信号が生成される。
【００９７】
この駆動信号生成部（図示省略）では、例えば、図７に示すように、各ノズル３６から吐出するインク滴の吐出量に応じた、パルス幅（図７中、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、参照）、駆動電圧、パルス数のパルス信号を生成する。
【００９８】
この駆動信号生成部（図示省略）において生成されたパルス信号がＮ−ＭＯＳ及びＰ−ＭＯＳに出力されると、このパルス信号に応じた電圧レベルの電圧が、このパルス信号に応じた時間及び回数だけ圧電体素子３４に印加され、これにより圧電体素子３４が駆動（すなわち変形）する。この圧電体素子３４の駆動により、パルス信号に応じた吐出量のインク滴がノズル３６から吐出される。
【００９９】
以下、本実施形態にインクジェット記録ヘッド３２の製造方法の具体的一例を示す。図８、図９は、図５に示すインクジェット記録ヘッド３２おける製造工程を示す工程図である。
【０１００】
まず、図８（Ａ）に示すように、シリコン基板４０として３００μｍの単結晶珪素基板表面を熱酸化して熱酸化層（不図示）を形成した後、リソグラフィ・エッチングにより開口を設けて燐（Ｐ）のイオン注入及び拡散を行った。これは、ＣＭＯＳのｐチャネルＭＯＳトランジスタ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ｐＭＯＳという）のｎウェルに相当する。また、必要に応じてｎチャネルＭＯＳトランジスタ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、以下、ｎＭＯＳという）にｐウェル領域を形成しても良い。
【０１０１】
なお、図中では、駆動素子５０として、ｎＭＯＳの作製過程を記し、ｐＭＯＳに関する過程を省略する。
【０１０２】
そして、単結晶珪素基板表面に残った熱酸化層を一旦除去した後、再び熱酸化層（不図示）１０００Åと減圧ＣＶＤ（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｕｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）による珪素窒化物層（不図示）１５００Åを堆積した。リソグラフィ及びエッチングによりトランジスタ（Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を形成する活性領域を保護し、非活性領域に反転を防止するため硼素のイオン注入・拡散を行った（不図示）。次に、素子分離を行う為、熱酸化してＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）からなる素子分離層４３:７０００Åを形成した。最後に、トランジスタ（Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を形成する領域にある熱酸化層・珪素窒化層を除去した。
【０１０３】
次に、熱酸化によりゲート酸化膜４６（Ｇａｔｅ  Ｏｘｉｄｅ）を形成し、トランジスタの閾値電圧を調整する為チャネル領域にイオン注入した。次に、多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｓｉｌｉｃｏｎ，  ＰｏｌｙＳｉ）を堆積し、リソグラフィ及び反応性イオンエッチングによりゲート電極４７を形成した。ＰｏｌｙＳｉから成るゲート電極４７をマスクとして、例えば、燐（Ｐ）や砒素（Ａｓ）のイオン注入によりｎＭＯＳのソース（Ｓｏｕｒｃｅ）領域４９、ドレイン（Ｄｒａｉｎ）領域４１を形成した後、この領域の熱酸化膜を除去した。
【０１０４】
そして、Ｔｕｎｇｓｔｅｎ（Ｗ）を堆積及びアニールして、Ｓｉの露出した領域のみを選択的にシリサイド（Ｓｉｌｉｃｉｄｅ）化してシリサイド領域４７ａ、４２ａ、４１ａを形成した。シリサイド化されない金属Ｗを除去した。
【０１０５】
次に、図８（Ｂ）に示すように、層間絶縁層４５として、ＵＳＧ層（Ｕｎ−Ｄｏｐｅｄ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ：ＬＰＣＶＤ［Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ］によるＳｉＯ2）３０００Å、常圧ＣＶＤ（ＡＰＣＶＤ：Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によるＢＰＳＧ層（Ｂｏｒｏ−Ｐｈｏｓｐｈｏ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）１２０００Åを順じ堆積し、リフロー過程により平滑化及び緻密化を行った。この後、化学機械的研磨法（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）により層間絶縁層４５の平滑化を行った。
【０１０６】
上記ＵＳＧ層（ＳｉＯ2）、及びＢＰＳＧ層からなる層間絶縁層４５のソース（Ｓｏｕｒｃｅ）領域４９、ドレイン（Ｄｒａｉｎ）領域４１上にコンタクトホール（開口）を設け、選択的ＣＶＤによりＴｕｎｇｓｔｅｎ（Ｗ）を埋め込み、プラグ電極６８を形成した。
【０１０７】
次に、図８（Ｃ）に示すように、圧電体素子３４が設けられる領域、または圧力室８２が設けられる領域４９Ａ下の階層の領域に、圧電素子基板７１周囲に設けられた論理回路領域４２(図３参照)から引き出され、駆動素子５０のゲート電極４７に通じる電気伝導層６２としての信号引き回し配線６２Ｂを設けると共に、この信号引き回し配線６２Ｂと同一の階層に、駆動素子５０のドレイン領域４１に通じる電気伝導層６２としての接続層６２Ｃを設けた。
【０１０８】
この信号引き回し配線６２Ｂ及び接続層６２Ｃは、上記信号引き回し配線６２Ｂを構成する材料として挙げた材料をスパッタリング法により堆積し、リソグラフィ及びエッチングにより所望の形に描画した。この描画によって、駆動素子５０のゲート電極４７が信号引き回し配線６２Ｂに電気的に接続されると共に、駆動素子５０のドレイン領域４１が接続層６２Ｃに電気的に接続された。
【０１０９】
このようにして、信号引き回し配線６２Ｂを、圧電体素子３４が設けられる領域、または圧力室８２が設けられる領域の下層側の階層領域（すなわち、圧電体素子３４の下層側）に形成することができるので、シリコン基板４０上に圧電体素子３４を緻密に配置することが可能となり、インクジェット記録ヘッド３２の小型化を図ることができる。
また、信号引き回し配線６２Ｂが圧電体素子３４間等の圧電体素子３４の下層側以外の領域に設けられる場合に比べて、駆動素子５０の形成領域を広く確保することができ、１つの圧電体素子３４に対して複数の駆動素子５０を対応させて設けることが可能となる。
【０１１０】
なお、図５に示した信号引き回し配線６２Ｂのゲート電極４７に対する配線引き回しの図示は省略したが、信号引き回し配線６２Ｂとゲート電極４７とが電気的に接続されていることはいうまでもない。
【０１１１】
また、図５、図７、及び図８において、信号引き回し配線６２Ｂを８本の信号引き回し配線６２Ｂとして示したが、８本に限られるものではない。
【０１１２】
次に、この信号引き回し配線６２Ｂ及び接続層６２Ｃの形成された層間絶縁層４５上に、層間絶縁層５５として、ＵＳＧ層２０００Å、常圧ＣＶＤ（ＡＰＣＶＤ）によるＢＰＳＧ層１２０００Åを順次堆積し、リフロー過程により平滑化及び緻密化を行った。この後、化学機械的研磨法（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）により層間絶縁層４５の平滑化を行った。
【０１１３】
次に図８（Ｄ）に示すように、圧電体素子３４が設けられる領域、または圧力室８２が設けられる領域の下層側の階層領域（すなわち、圧電体素子３４の下層側）に、圧電体素子３４からの帰路電極として、電気伝導層６２としての共通引き回し配線６２Ａを形成する。
【０１１４】
この共通引き回し配線６２Ａは、共通引き回し配線６２Ａとして、上記共通引き回し配線６２Ａを構成する材料として挙げた材料を、スパッタリング法により堆積し、リソグラフィ及びエッチングにより所望の形に描画した。
【０１１５】
このようにして、共通引き回し配線６２Ａを、圧電体素子３４が設けられる領域、または圧力室８２が設けられる領域の下層側の階層領域（すなわち、圧電体素子３４の下層側）に形成することができるので、シリコン基板４０上に圧電体素子３４を緻密に配置することが可能となり、インクジェット記録ヘッド３２の小型化を図ることができる。
【０１１６】
次に、この共通引き回し配線６２Ａ上に、層間絶縁層５４として、ＵＳＧ層２０００Å、常圧ＣＶＤ（ＡＰＣＶＤ）によるＢＰＳＧ層１２０００Åを順次堆積し、リフロー過程により平滑化及び緻密化を行った。この後、化学機械的研磨法（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）により層間絶縁層５４の平滑化を行った。
【０１１７】
この層間絶縁層５４の平滑化により、信号引き回し配線６２Ｂ、共通引き回し配線６２Ａ、及び接続層６２Ｃの描画により発生した起伏を平滑化することができる。
【０１１８】
また、この層間絶縁層５４の平滑化により、この層間絶縁層５４上に積層する圧電体素子３４の下層側表面（層間絶縁層４５側の表面）を平滑化することができ、段差のない形状とすることができるので、圧電体層６１の層方向への結晶配向性を均一化して変位効率を高めることができる。また、圧電体層６１の各グレイン、また、各ドメインの変位の衝突を緩和することができるので耐久性、信頼性が高くなる。
【０１１９】
次に、この層間絶縁層５４上に、拡散抑制層５４Ａとして、タンタル酸化物２０００Åを堆積させた。拡散抑制層５４Ａを層間絶縁層５４上に形成することにより、圧電体素子３４を構成する各元素が駆動素子５０側へと拡散することを抑制することができる。
【０１２０】
次に、後工程でこの拡散抑制層５４Ａ上に積層する下部電極層５８と、駆動素子５０のドレイン領域４１に電気的に接続された接続層６２Ｃと、の電気的接続を図るためのコンタクトホールを設け、選択的ＣＶＤによりＴｕｎｇｓｔｅｎ（Ｗ）を埋め込み、プラグ電極６９（Ｐｌｕｇ）を形成した。
【０１２１】
次に、図９（Ｅ）に示すように、上記形成した拡散抑制層５４Ａ上に、スパッタリング法により、Ｔｉ１００Å、及びＩｒ２５００Åを順次堆積し、下部電極層５８を形成した。ここで、Ｔｉは、下層（ここでは拡散抑制層５４Ａ）との吸着層である。なお、下部電極層５８は、圧電体素子３４の変位動作領域４８Ａ（図５参照）を含有する領域に形成する。
【０１２２】
これによって、下部電極層５８と、駆動素子５０に電気的に接続している接続層６２Ｃと、が、プラグ電極６９を介して電気的に接続される。
【０１２３】
次に、圧電体層６１としてＰＺＴ（Ｌｅａｄ  Ｚｉｒｃｏｎａｔｅ  Ｔｉｔａｎａｔｅ）を５２０℃雰囲気下でスパッタリング法により４．０μｍ堆積し、この堆積時に結晶化させた。さらに、図９（Ｆ）に示すように、スパッタリング法により上部電極層６４として、Ｉｒ２０００Å、及びＴｉ５０Åを順次堆積した。Ｔｉは、上記下部電極層５８と同様に、後述する電気伝導保護層６７との吸着層として機能する。
【０１２４】
なお、本実施の形態では、スパッタリング法を用いて圧電体素子３４を形成したが、この他、ＭＯＣＶＤ法、Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法、水熱法などによる堆積法を用いることができる。
【０１２５】
次に、Reactive Ion Etching法により、上部電極層６４、圧電体層６１、及び下部電極層５８を順次エッチングし、図４及び図５に示す如く描画した。
この描画処理によって、圧電体素子３４は、図４および図５に示すように、個々の圧力室毎に孤立され、変位動作領域４８Ａと圧電体動作領域以外の領域、すなわち、圧力室８２を囲む圧電体層６１の周囲領域と、引き回し配線層までの接続領域と、から構成される。
【０１２６】
なお、上記層間絶縁層５４の平滑化により、圧電体層６１は（１００）面に優先的配向した柱状構造となる。
【０１２７】
ここで、圧電体素子３４の領域境界（端面）は圧電素子基板７１の面（振動板領域７０の面）に対して１０°以上８０°以下の傾斜を設けることが望ましい。８０°以上の急激な傾斜では、充分なステップ・カバリッジを得ることができず、上部電極層６４と電気的接続される配線７２の断線を招くことがある。１０°以下の穏やかな傾斜では、圧電体素子３４の間隔や圧電体素子３４と電気伝導層６２との間隔が拡がり、圧電体素子３４の配列を高密度に配置することが難しくなることがある。
【０１２８】
次に、図９（Ｆ）に示すように、圧電体素子３４上に、圧電体絶縁保護層６６として、酸窒化珪素ＳｉＯｘＮｙ  ３０００ÅをプラズマＣＶＤ法により堆積した。
【０１２９】
さらに、図９（Ｆ）に示すように、上部電極層６４と共通引き回し配線６２Ａとの電気的接続を図るために、圧電体層６１の変位動作領域４８Ａを除く領域における層間絶縁層５４及び拡散抑制層５４Ａにコンタクトホール（開口）を設け、選択的ＣＶＤによりＴｕｎｇｓｔｅｎ（Ｗ）を埋め込み、プラグ電極７２Ｃを形成した。
【０１３０】
また、圧電体層６１の非動作領域４８Ｂにおける上記圧電体素子３４上に形成された圧電体絶縁保護層６６をエッチングして、上部電極層６４の一部を露出させた。そして、Ｔｉ  １００Å、Ａｌ  ７０００Å、及びＴｉ  １００Åを順に堆積し、描画・エッチングを行い、配線７２を形成した。
【０１３１】
これによって、上部電極層６４と配線７２とを電気的に接続し、配線７２と、配線７２のプラグ電極７２Ｃとの接する領域である配線７２Ａと、を電気的に接続した。また、上記までの工程によって、この配線７２Ａとプラグ電極７２Ｃとを電気的に接続し、プラグ電極７２Ｃと共通引き回し配線６２Ａとを電気的に接続した。すなわち、上部電極層６４を、配線７２、配線７２Ａ、及びプラグ電極７２Ｃを介して、共通引き回し配線６２Ａに電気的に接続した。
【０１３２】
なお、圧電体絶縁保護層６６は、配線７２と、圧電体層６１との層間絶縁を図る機能も有する。
【０１３３】
さらに、図９（Ｇ）に示すように、共通配線保護層７４として、窒化珪素ＳｉＮｘ  ２０００Åをプラズマ（Ｐｌａｓｍａ）ＣＶＤ法により堆積・描画し、露出している配線７２を保護する。
なお、本実施形態では、この共通配線保護層７４は、配線７２の設けられた領域のみを被覆するように形成する場合を説明するが、配線７２の設けられた領域と共に圧電体素子３４全体を被覆するように設けてもよい。
【０１３４】
次に、電気伝導保護層６７として、Ｔａ  ２０００Åを堆積・描画した。この電気伝導保護層６７は、圧電体素子３４の少なくとも変位動作領域４８Ａを覆うように、圧電体絶縁保護層６６を介して設けられている。
【０１３５】
この電気伝導保護層６７を圧電体素子３４の少なくとも変位動作領域４８Ａを覆う領域に設けることによって、インク中のアルカリイオンが圧電体素子３４へと浸透することを抑制することができる。
【０１３６】
なお、本実施の形態では、圧電体素子３４の変位動作領域４８Ａを覆うと共に、駆動素子５０の設けられた領域を覆うように、設けた。
駆動素子５０の設けられた領域についても電気伝導保護層６７を設けることによって、インクチ中のアルカリイオンが圧電体素子へ浸透することを抑制すると共に、駆動素子５０へ信号することについても抑制することができる。
【０１３７】
このようにして、圧電素子基板７１を形成することができる。
【０１３８】
さらに、圧電素子基板７１のシリコン基板４０の裏面の所定の領域にホトリソグラフィー工程、エッチング工程により、振動板および開口部を形成する。そして、予め形成していたインク供給用貫通口９２と接続した後に、インク供給のためのマニフォールドをシリコン基板４０に接合した後に、このシリコン基板４０にさらに、ホトリソグラフィー工程、エッチング工程により開口部を形成した基体９９を、該開口部とインク供給用貫通口９２とが通じるように接合することにより、インクプール室８０を作成すると共に、圧電体素子３４の上層側に流路基板７６を設けることによって、インクジェット記録ヘッド３２を製造することができる。
【０１３９】
以上説明したように、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド３２及びインクジェット記録装置１０では、電気伝導層６２が圧電体素子３４の下層側に層間絶縁層（層間絶縁層５４、層間絶縁層５５）を介して積層され、且つこの電気伝導層６２が、Ｔａ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，及びＨｆの金属、前記金属の元素を１種以上含む合金、前記金属の元素を１種以上含む窒化物、前記金属の元素を１種以上含む珪化物、並びに、前記金属の元素を１種以上含む硼化物から選択される少なくとも１種で構成されるので、インクジェット記録ヘッド３２の大型を抑制することができる。
また、電気伝導層６２が、高温雰囲気下に耐えうる材料によって構成されていることから、電気伝導層の信頼性に優れたインクジェット記録ヘッド３２及びインクジェット記録装置１０を提供することができる。
【０１４０】
なお、本実施の形態では、圧電体素子３４の下部電極層５８の下層側に、層間絶縁層５４及び層間絶縁層５５各々を介して、２層の電気伝導層６２が設けられている場合を説明したが、電気伝導層６２は、圧電体素子３４の下部電極層５８の下層側に層間絶縁層を介して１または複数層設けられていれば良く、本実施形態のような２層に限られるものではない。
【０１４１】
例えば、圧電体素子３４の下部電極層５８の下層側に、層間絶縁層５４を介して１層の電気伝導層６２のみが設けられていても良く、また、下部電極層５８の下層側に、層間絶縁層を介して複数の電気伝導層６２が設けられていても良い。
【０１４２】
また、本実施の形態では、インクジェット記録ヘッド３２は、圧電素子基板７１の圧電体素子３４が設けられている側に流路基板７６が設けられ、シリコン基板４０側にインクプール部材（図示省略）が設けられた場合を説明したが、このような形態に限られず、圧電素子基板７１の圧電体素子３４が設けられている側にインクプール部材（図示省略）が設けられ、且つシリコン基板４０側に流路基板７６が設けられた構成であってもよい。
【０１４３】
（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドにおける圧電体素子周辺を示す部分拡大平面図である。図１１は、図１０のＡ−Ａ断面図である。
【０１４４】
なお、第２実施形態において、第１の実施形態のインクジェット記録装置１０及びインクジェット記録ヘッド３２と同一の構成要素、及び同一の機能を有する部材には、同一符号を付して、作用を含む詳細な説明を省略する。
【０１４５】
本実施形態に係るインクジェット記録装置は、図１０及び図１１に示すように、第１実施形態における駆動素子５０の設置位置（図４、図５参照）が、圧電体素子３４の下層領域に設けられている。
【０１４６】
このため、圧電体素子３４と圧電体素子３４との間に駆動素子５０が設けられている場合に比べて、圧電体素子３４間の間隔をさらに狭めることが可能となり、インクジェット記録ヘッド３２の大型を抑制することができる。
【０１４７】
＜試験例＞
（試験例１）
−インクジェット記録ヘッドの製造−
まず、図８（Ａ）に示すように、シリコン基板４０として３００μｍの単結晶珪素基板表面を熱酸化して熱酸化層（層厚１μｍ）を形成した後、リソグラフィ・エッチングにより開口を設けて隣り（Ｐ）のイオン注入及び拡散を行った。そして、単結晶珪素基板表面に残った熱酸化層を一旦除去した後、再び熱酸化層１０００Åと減圧ＣＶＤによる珪素窒化物層１５００Åを堆積した。リソグラフィ及びエッチングにより硼素のイオン注入・拡散を行った。次に、素子分離を行う為、熱酸化してＬＯＣＯＳからなる素子分離層４３:７０００Åを形成した。最後に、トランジスタを形成する領域にある熱酸化層・珪素窒化層を除去した。
【０１４８】
次に、熱酸化によりゲート酸化膜４６を形成し、トランジスタの閾値電圧を調整する為チャネル領域にイオン注入した。次に、多結晶シリコンを堆積し、リソグラフィ及び反応性イオンエッチングによりゲート電極４７を形成した。ＰｏｌｙＳｉから成るゲート電極４７をマスクとして、例えば、燐（Ｐ）や砒素（Ａｓ）のイオン注入によりｎＭＯＳのソース（Ｓｏｕｒｃｅ）領域４９、ドレイン（Ｄｒａｉｎ）領域４１を形成した後、この領域の熱酸化膜を除去した。
【０１４９】
そして、Ｔｕｎｇｓｔｅｎ（Ｗ）を堆積及びアニールして、Ｓｉの露出した領域のみを選択的にシリサイド化してシリサイド領域４７ａ、４２ａ、４１ａを形成した。Ｓｉｌｉｃｉｄｅ化されない金属Ｗを除去した。
【０１５０】
次に、図８（Ｂ）に示すように、層間絶縁層４５として、ＵＳＧ層（ＬＰＣＶＤによるＳｉＯ2  ３０００Å、常圧ＣＶＤによるＢＰＳＧ層１２０００Åを順じ堆積し、リフロー過程により平滑化及び緻密化を行った。この後、化学機械的研磨法により層間絶縁層４５の平滑化を行った。層間絶縁層４５の層厚は、８０００Åであった。
【０１５１】
上記ＵＳＧ層（ＳｉＯ２）、及びＢＰＳＧ層からなる層間絶縁層４５のソース領域４９、ドレイン領域４１上にコンタクトホール（開口）を設け、選択的ＣＶＤによりＴｕｎｇｓｔｅｎ（Ｗ）を埋め込み、のプラグ電極６８を形成した。
【０１５２】
次に、図８（Ｂ）に示すように、圧電体素子３４が設けられる領域下の階層の領域に、信号引き回し配線６２Ｂを設けた。
【０１５３】
この信号引き回し配線６２Ｂとしては、材料として、以下の表１に示す素材を用い、これをスパッタリング法により堆積し、リソグラフィ及びエッチングにより描画した。信号引き回し配線６２Ｂの厚みは、５０００Åであった。
【０１５４】
次に、この信号引き回し配線６２Ｂの形成された層間絶縁層４５上に、層間絶縁層５５として、ＵＳＧ層２０００Å、常圧ＣＶＤ（ＡＰＣＶＤ）によるＢＰＳＧ層１２０００Åを順次堆積し、リフロー過程により平滑化及び緻密化を行った。この後、化学機械的研磨法により層間絶縁層４５の平滑化を行った。平滑化を行った後の層間絶縁層４５の厚みは、７０００Åであった。
【０１５５】
次に図８（Ｄ）に示すように、圧電体素子３４が設けられる領域の下層側の階層領域に、共通引き回し配線６２Ａを形成した。
この共通引き回し配線６２Ａとしては、以下の表１に示す素材を用い、これをスパッタリング法により堆積し、リソグラフィ及びエッチングによりに描画した。共通引き回し配線６２Ｂの厚みは、５０００Åμｍであった。
【０１５６】
次に、この共通引き回し配線６２Ａの形成された層間絶縁層５４上に、層間絶縁層５４として、ＵＳＧ層２０００Å、常圧ＣＶＤ（ＡＰＣＶＤ）によるＢＰＳＧ層１２０００Åを順次堆積し、リフロー過程により平滑化及び緻密化を行った。この後、化学機械的研磨法により層間絶縁層５４の平滑化を行った。平滑化を行った後の層間絶縁層５４の厚みは、７０００Åであった。
【０１５７】
次に、この層間絶縁層５４上に、拡散抑制層５４Ａとして、タンタル酸化物２０００Åを、堆積させた。
【０１５８】
次に、後工程でこの拡散抑制層５４Ａ上に積層する下部電極層５８と、駆動素子５０のドレイン領域４１に電気的に接続された配線層と、の電気的接続を図るためのコンタクトホールを設け、選択的ＣＶＤによりＴｕｎｇｓｔｅｎ（Ｗ）を埋め込み、プラグ電極６９を形成した。
【０１５９】
次に、上記形成した拡散抑制層５４Ａ上に、スパッタリング法により、Ｔｉ１００Å、及びＩｒ２５００Åを順次堆積した。ここで、Ｔｉは、下層（ここでは拡散抑制層５４Ａ）との吸着層である。
【０１６０】
これに連続して、圧電体層６１としてＰＺＴ（Ｌｅａｄ  Ｚｉｒｃｏｎａｔｅ  Ｔｉｔａｎａｔｅ）を５２０℃雰囲気下でスパッタリング法により４．０μｍ堆積し、この堆積時に結晶化させた。さらに、スパッタリング法により上部電極層６４として、Ｉｒ２０００Å、及びＴｉ５０Åを順次堆積した。上記下部電極層５８と同様に、Ｔｉは、後述する電気伝導保護層６７との吸着層として機能する。
【０１６１】
次に、Reactive Ion Etching法により、上部電極層６４、圧電体層６１、及び下部電極層５８を順次エッチングし、図４の如く描画した。
【０１６２】
なお、圧電体素子３４の上部電極層６４の面の、シリコン基板４０の面方向に対する傾斜角度を測定したところ、３０°であった。
【０１６３】
次に、図９（Ｆ）に示すように、圧電体素子３４上に、圧電体絶縁保護層６６として、酸窒化珪素ＳｉＯｘＮｙ  ３０００ÅをプラズマＣＶＤ法により堆積した後に、さらに、圧電体層６１の変位動作領域４８Ａを除く領域における層間絶縁層５４及び拡散抑制層５４Ａにコンタクトホールを設け、選択的ＣＶＤによりＴｕｎｇｓｔｅｎ（Ｗ）を埋め込み、プラグ電極７２Ｃを形成した。
【０１６４】
また、圧電体層６１の非動作領域４８Ｂにおける上記圧電体素子３４上に形成された圧電体絶縁保護層６６をエッチングして、上部電極層６４の一部を露出させた。そして、Ｔｉ  １００Å、及びＡｌ  ７０００Å／Ｔｉ  １００Åを堆積し描画・エッチングを行い、配線７２を形成し、上部電極層６４を、配線７２、配線７２Ａ、及びプラグ電極７２Ｃを介して、共通引き回し配線６２Ａに電気的に接続した。
【０１６５】
さらに、図９（Ｇ）に示すように、共通配線保護層７４として、窒化珪素ＳｉＮｘ  ２０００Åをプラズマ（Ｐｌａｓｍａ）ＣＶＤ法により堆積・描画し、露出している配線７２を保護する。また、電気伝導保護層６７として、Ｔａ  ２０００Åをプラズマ（Ｐｌａｓｍａ）ＣＶＤ法により堆積・描画した。
【０１６６】
上記のようにして製造した圧電素子基板７１のシリコン基板４０の裏面の所定の領域にホトリソグラフィー工程、エッチング工程により、開口部を形成する。そして、予め形成していたインク供給用貫通口９２と接続した後に、インク供給のためのマニフォールドをシリコン基板４０に接合することにより、インクプール室８０を作成すると共に、圧電体素子３４の上層側に流路基板７６を設け、さらに基体９９を設けることによって、インクジェット記録ヘッド３２を製造した。
【０１６７】
上記作製したインクジェット記録ヘッド３２について、熱的安定性及び破断状態を評価することによって、信頼性の評価を行った。
【０１６８】
−熱的安定性の評価−
電気伝導層６２としての、信号引き回し配線６２Ｂ及び共通引き回し配線６２Ａとして、表１に示す２２種類（試験例として２１種類、比較例として１種類）の材料各々からなる電気伝導層６２を用いて、上記製造方法で作製したインクジェット記録ヘッド３２の作製工程において、該作製工程の内の図８（Ｄ）に示す工程まで作製工程を行った基板、すなわち、層間絶縁層５４上に拡散抑制層５４Ａとしてタンタル酸化物２０００Åを堆積させた状態（圧電体素子３４が設けられていない状態）の基板を、圧電体層６１としてのＰＺＴ（Ｌｅａｄ  Ｚｉｒｃｏｎａｔｅ  Ｔｉｔａｎａｔｅ）の上記堆積条件と同一の５２０℃雰囲気下に晒した後、電気伝導層６２に発生した単位面積当りのヒロック発生率（％）を観察することによって、熱的安定性の評価を行った。評価結果は、各々の種類の電気伝導層６２を用いた場合について試験例１〜試験例２１、及び比較例１として、表１に示した。
【０１６９】
なお、この「ヒロック発生率（％）」とは、ヒロック(hillock)と呼ばれる微細な突起の発生率を示しており、光学顕微鏡または原子間力顕微鏡を用いた写真からヒロック発生率を求めた。
【０１７０】
−破断状態の評価−
上記熱的安定性の評価において、図８（Ｄ）に示す工程まで作製した２２種類（試験例として２１種類、比較例として１種類）の基板各々について、さらに上記示したインクジェット記録ヘッド３２の作製工程を続行して、インクジェット記録ヘッド３２を作製した（図８（Ｇ）の工程まで実施）。
この作製した、互いに電気伝導層６２を構成する材料の異なる２０種類のインクジェット記録ヘッド３２各々について、各インクジェット記録ヘッド３２の駆動素子５０を、振幅２０Ｖ、パルス幅５μｓｅｃ、周波数４０ｋＨｚで１．０×１０１０パルス駆動し、配線のOpen／Shortを単位パルス数毎に観測して、電気伝導層６２が破断し始めるパルス数を計測し、破断状態の評価を行った。評価結果を表１に示した。
【０１７１】
【表１】
2008230139.tif 000003
【０１７２】
なお、表１の試験例１６、１８、２０における電気伝導層の表記は、異なる素材を順次積層した構成であることを示している。
すなわち、試験例１６の電気伝導層の「Ti/Ru/Ti」の表記は、Tiと、Ruと、Tiと、を順次積層した電気伝導層であることを示し、試験例１８の電気伝導層の「Ti/Ir/Ti」の表記は、Tiと、Irと、Tiと、を順次積層した電気伝導層であることを示し、試験例２０の電気伝導層の「Ti/Pt/Ti」の表記は、Tiと、Ptと、Tiと、を順次積層した電気伝導層であることを示している。
【０１７３】
表１の比較例１に示されるように、電気伝導層６２を構成する材料としてAlCuを用いた場合には、20%を超えるヒロックが発生し、また、8x10＋07パルスで断線が発生し始めた。
【０１７４】
これに対して、本発明の素材構成では、表１の試験例１〜試験例２１に示されるように、１．０×１０１０パルス駆動しても、破断は生じず、また、ヒロックの発生率は５％以下であり、比較例１に比べて、良好な熱的特性及び破断抑制効果を有していた。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】第１実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態のインクジェット記録ユニットによる印字領域を示す図である。
【図３】（Ａ）第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの底面図である。          （Ｂ）第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの側面図である。
【図４】第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドにおける圧電体素子周辺を示す部分拡大平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】駆動素子の電気的構成を示す概略構成図である。
【図７】圧電体素子に印加するパルス信号の一例を示す模式図であり、（Ａ）は大滴、（Ｂ）は中滴、（Ｃ）は小滴に対応するパルス信号の一例を示す模式図である。
【図８】図５のインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す工程図である。
【図９】図５のインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す工程図である。
【図１０】第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドにおける圧電体素子周辺を示す部分拡大平面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【０１７６】
１０  インクジェット記録装置
３２  インクジェット記録ヘッド
３４  圧電体素子
４５  層間絶縁層
５０、５０１、５０２  駆動素子
駆動素子
５４Ａ  拡散抑制層
５４Ｂ  拡散抑制層
５４、５５  層間絶縁層
５８  下部電極層
６１  圧電体層
６２  電気伝導層
６２Ａ  共通引き回し配線
６２Ｂ  信号引き回し配線
６４  上部電極層
６７  電気伝導保護層
【図１】
2008230139.tif 000004
【図２】
2008230139.tif 000005
【図３】
2008230139.tif 000006
【図４】
2008230139.tif 000007
【図５】
2008230139.tif 000008
【図６】
2008230139.tif 000009
【図７】
2008230139.tif 000010
【図８】
2008230139.tif 000011
【図９】
2008230139.tif 000012
【図１０】
2008230139.tif 000013
【図１１】
2008230139.tif 000014