(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された振動板上に、下部電極を形成するための下部電極膜、圧電体を形成するための圧電体膜、及び、上部電極を形成するための上部電極膜を積層して成膜し、前記下部電極膜、前記圧電体膜及び前記上部電極膜の各膜をパターニングして下部電極、圧電体及び上部電極をそれぞれ所望のパターンで形成した電気機械変換素子を備えた電気機械変換部材の製造方法において、
前記下部電極のパターニングでは薬液を用いたレジスト剥離を行い、
前記下部電極の隅部をラウンド形状とすることを特徴とする電気機械変換部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１の電気機械変換部材の製造方法において、前記下部電極が、複数の前記圧電体及び前記上部電極に対して共通の電極として機能するように形成することを特徴とする電気機械変換部材の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の電気機械変換部材の製造方法において、前記ラウンド形状の曲率半径が５［μｍ］以上であることを特徴とする電気機械変換部材の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気機械変換部材の製造方法において、前記下部電極の外周部を前記振動板に対してテーパ形状に形成することを特徴とする電気機械変換部材の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電気機械変換部材の製造方法において、前記テーパ形状の角度を６０度以下とすることを特徴とする電気機械変換部材の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の電気機械変換部材の製造方法において、前記下部電極と前記振動板との間に密着層を形成することを特徴とする電気機械変換部材の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電気機械変換部材の製造方法において、前記密着層がＴｉを含有することを特徴とする電気機械変換部材の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の電気機械変換部材の製造方法において、前記薬液としてアミン系レジスト剥離液を用いることを特徴とする電気機械変換部材の製造方法。
【請求項９】
液滴を吐出するノズルに連通する液室と、前記液室内の液体を加圧可能にするよう前記液室を形成する基板上に設けられる電気機械変換素子を備えた電気機械変換部材とを有する液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記電気機械変換部材の製造方法として、請求項１乃至８のいずれかに記載の電気機械変換部材の製造方法を用いることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置の製造方法において、
前記液滴吐出ヘッドの製造方法として、請求項９に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を用いることを特徴とする画像形成装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械変換部材の製造方法、その電気機械変換部材を用いて液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの製造方法及びその液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写機、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えばインク等の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置がある。
【０００３】
液滴吐出ヘッドは、インクなどの液体の液滴を吐出するノズルと、このノズルに連通し液体を収容した液室（圧力室、加圧室、吐出室などとも称される。）と、圧電素子などの電気機械変換素子とを備えた構成が知られている。この液滴吐出ヘッドでは、圧電素子に電圧が印加されることにより圧電素子は液室の壁の一部を形成する振動板を変形させるように振動し、その振動板の変形により液室内の液体が加圧され、ノズルから液滴を吐出させることができる。
【０００４】
液滴吐出ヘッドには、振動板上に、圧電素子を構成する下部電極、圧電体及び上部電極を積層形成した、たわみ振動モードを使用した圧電アクチュエータが実用化されている。
【０００５】
このような液滴吐出ヘッドの製造方法として、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム（以下、「ＭＥＭＳ」と略記する）を応用した半導体デバイス製造技術を用いることが知られている（例えば、特許文献１）。ＭＥＭＳを用いた製造では、液室の隔壁を形成するための基板の片面に振動板を形成する。この振動板上に、下部電極を形成するための下部電極膜、圧電体を形成するための圧電体膜、上部電極を形成するための上部電極膜を順に成膜する。各膜をフォトリソグラフィー等によるレジストパターン形成、エッチング、薬液によるレジスト剥離といったプロセスによりパターニングして、下部電極、圧電体、上部電極の各層が所望のパターンで積層形成された圧電素子を形成する。これにより、複数の圧電素子が所望のパターンで形成された電気機械変換部材としての圧電アクチュエータ基板を得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本願発明者の検討により、上記圧電アクチュエータ基板の製造過程中に振動板から下部電極の隅部が剥がれる場合があることが判明した。下部電極の剥がれが発生すると、下部電極が圧電アクチュエータ基板上の意図しない部分に付着することによるショート等が発生して、製品の信頼性が著しく低下する。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、下部電極の剥がれを抑制して、信頼性の高い電気機械変換部材を製造する電気機械変換部材の製造方法を提供することである。
【０００８】
上記目的を達成するために、基板上に形成された振動板上に、下部電極を形成するための下部電極膜、圧電体を形成するための圧電体膜、及び、上部電極を形成するための上部電極膜を積層して成膜し、前記下部電極膜、前記圧電体膜及び前記上部電極膜の各膜をパターニングして下部電極、圧電体及び上部電極をそれぞれ所望のパターンに形成した電気機械変換素子を備えた電気機械変換部材の製造方法において、前記下部電極のパターニングでは薬液を用いたレジスト剥離を行い、前記下部電極の隅部をラウンド形状とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、下部電極の剥がれを抑制して、信頼性の高い電気機械変換部材を得ることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態にかかる液滴吐出ヘッドの基本構成部分である液滴吐出部の概略構成を示す液室の配列方向の断面図。
【図２】本実施形態にかかる液滴吐出ヘッドの基本構成部分である液滴吐出部の概略構成を示す液室の配列方向と直行する方向の断面図。
【図３】液滴吐出部の製造プロセスの一例を説明するためのフローチャート。
【図４】振動板上に圧電素子を形成する際の下部電極のパターニングの説明図。
【図５】下部電極をパターニングするプロセスを詳細に説明するためのフローチャート。
【図６】本実施形態の下部電極の隅部に薬液がアタックする様子を示す説明図。
【図７】シリコンウェハ内に複数のアクチュエータ基板（アクチュエータチップ）を形成する概念図。
【図８】（ａ）は従来の隅部が直角状の下部電極の説明図、（ｂ）は実施例にかかる隅部が曲率半径Ｒのラウンド形状の下部電極の説明図。
【図９】実施例にかかる下部電極の振動板に対するテーパ角θの説明図。
【図１０】本実施形態の液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置の構成例を示す斜視図。
【図１１】本実施形態の液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置の機構部の構成例を示す側面図。
【図１２】従来の下部電極の隅部に薬液がアタックする様子を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は液滴吐出ヘッドの基本構成部分である液滴吐出部の概略構成を示す液室の配列方向の断面図であり、便宜上、１つの液室に対応する部分のみ示している。また、図２は、液滴吐出部の概略構成を示す液室の配列方向と直交する方向の断面図である。
【００１２】
図１に示すように、液滴吐出部１０は、インクなどの液体の液滴を吐出するノズル１１を有するノズル基板１２と、ノズル１１に連通し液体を収容した液室１３が形成された液室基板１４（以下、単に「基板」という。）とを備えている。この基板１４は、ノズル１１と連通する液室１３の隔壁部、流体抵抗部３２、液室１３へのインク導入路３３などが形成されている。基板１４上には、液室１３の一壁面となる振動板１５を形成し、振動板１５上に下部電極１６１、圧電体（ＰＺＴ）１６２及び上部電極１６３からなる圧電素子１６が設けられている。また、圧電素子１６を覆うように第１の保護膜としての第１の絶縁保護膜１７、第２の絶縁保護膜１８、第３の絶縁保護膜１９及びサブフレーム２０が設けられている。
【００１３】
圧電素子１６は、振動板１５側で共通電極となる下部電極１６１と、電気機械変換膜としてのＰＺＴなどからなる圧電体１６２と、圧電体１６２の振動板１５側とは反対側で個別電極となる上部電極１６３とが積層されている。下部電極１６１は、第１の絶縁保護膜１７に形成されたコンタクトホール１７ａにより配線２１に接続されており、この配線２１を介して外部接続用の端子電極としての共通電極用のパッド電極（不図示）に接続されている。また、上部電極１６３は、第２の絶縁保護膜１８に形成されたコンタクトホール１８ａにより配線２２に接続されており、この配線２２を介して外部接続用の端子電極としての個別電極用のパッド電極２３に接続されている。
【００１４】
サブフレーム２０は、下部電極１６１及び上部電極１６３に電気的に接続される共通電極用の配線２１、個別電極用の配線２２を含めて圧電素子１６の保護空間２０ａと、駆動ＩＣ２４の配置するための空間とを有している。また、共通液室(不図示)から液室１３へのインク流路３５となる溝部を有している。このインク流路３５は、インク供給口３４を介して基板１４に形成されたインク導入路３３に連通している。
【００１５】
上記構成の液滴吐出部１０において、共通電極用のパッド電極(不図示)と配線２１及び個別電極用のパッド電極２３と配線２２を介してそれぞれ圧電素子１６の下部電極１６１と上部電極１６３との間に所定の周波数及び振幅の駆動電圧が印加される。この駆動電圧が印加された圧電素子１６が、基板１４と圧電素子１６との間にある振動板１５を変形させるように振動し、その振動板１５の変形により液室１３内の液体が加圧され、ノズル１１から液滴を吐出させることができる。
【００１６】
次に、液滴吐出ヘッドを構成する構成要素である各部及び部材などの材料及び工法について、より具体的に説明する。
【００１７】
〔基板〕
基板１４としては、シリコン単結晶基板を用いることが好ましく、通常１００［μｍ］以上６００［μｍ］以下の範囲の厚みを持つことが好ましい。面方位としては、（１００）、（１１０）、（１１１）と３種あるが、半導体産業では一般的に（１００）、（１１１）が広く使用されており、本構成例においては、主に（１００）の面方位を持つ単結晶基板を主に使用した。また、図１に示すような液室（圧力室）１３を作製していく場合、エッチングを利用してシリコン単結晶基板を加工していく。この場合のエッチング方法としては、異方性エッチングを用いることが一般的である。異方性エッチングとは結晶構造の面方位に対してエッチング速度が異なる性質を利用したものである。例えばＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬させた異方性エッチングでは、（１００）面に比べて（１１１）面は約１／４００程度のエッチング速度となる。従って、面方位（１００）では約５４°の傾斜を持つ構造体が作製できるのに対して、面方位（１１０）では深い溝をほることができるため、より剛性を保ちつつ、配列密度を高くすることができることが分かっている。本構成例としては（１１０）の面方位を持った単結晶基板を使用することも可能である。但し、この場合、マスク材であるＳｉＯ２もエッチングされてしまうため、この点も留意して利用することが好ましい。
【００１８】
〔振動板〕
図１に示すように電気機械変換素子としての圧電素子１６によって発生した力を受けて、その下地の振動板１５が変形して、液室（圧力室）１３のインクなどの液体の液滴を吐出させる。そのため、振動板１５としては所定の強度を有したものであることが好ましい。材料としては、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４などを例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長）法により作製したものが挙げられる。さらに図１に示すような共通電極（下部電極）１６１及び圧電体１６２の線膨張係数に近い材料を選択することが好ましい。特に、圧電体１６２としては、一般的に材料としてＰＺＴが使用される場合が多い。従って、振動板１５の材料は、ＰＺＴの線膨張係数８×１０−６（１／Ｋ）に近い５×１０−６（１／Ｋ）以上１０×１０−６（１／Ｋ）以下の範囲の線膨張係数を有した材料が好ましい。さらには７×１０−６（１／Ｋ）以上９×１０−６（１／Ｋ）以下の範囲の線膨張係数を有した材料がより好ましい。具体的な材料としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化イリジウム、酸化ルテニウム、酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化オスミウム、酸化レニウム、酸化ロジウム、酸化パラジウム及びそれらの化合物等が挙げられる。これらの材料を、例えばスパッタ法又はゾルゲル法を用いてスピンコーターにて作製することができる。膜厚としては０．１［μｍ］以上１０［μｍ］以下の範囲が好ましく、０．５［μｍ］以上３［μｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この範囲より小さいと、図１に示すような液室（圧力室）１３の加工が難しくなる。また、上記範囲より大きいと振動板１５が変形しにくくなり、インク滴などの液滴の吐出が不安定になる。
【００１９】
〔下部電極（共通電極）〕
下部電極（共通電極）１６１としては、金属もしくは金属と酸化物からなっていることが好ましい。ここで、どちらの材料も振動板１５と下部電極１６１を構成する金属膜との間に密着層を入れて剥がれ等を抑制するように工夫している。以下に密着層含めて金属電極膜及び酸化物電極膜の詳細について記載する。
【００２０】
〔密着層〕
密着層は、例えば次のように形成する。Ｔｉをスパッタ成膜後、成膜したチタン膜をＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）装置を用いて熱酸化して酸化チタン膜にする。熱酸化の条件は、例えば、６５０［℃］以上８００［℃］以下の範囲の温度、１［分］以上３０［分］以下の範囲の処理時間、及びＯ２雰囲気である。酸化チタン膜を作成するには反応性スパッタでもよいがチタン膜の高温による熱酸化法が望ましい。反応性スパッタによる作製では、シリコン基板を高温で加熱する必要があるため、特別なスパッタチャンバ構成を必要とする。さらに、一般の炉による酸化よりも、ＲＴＡ装置による酸化の方がチタン酸化膜の結晶性が良好になる。なぜなら、通常の加熱炉による酸化によれば、酸化しやすいチタン膜は、低温においてはいくつもの結晶構造を作るため、一旦、それを壊す必要が生じるためである。したがって、昇温速度の速いＲＴＡによる酸化の方が良好な結晶を形成するために有利になる。また、Ｔｉ以外の材料としては、Ｔａ、Ｉｒ、Ｒｕ等の材料を用いることもできる。密着層の膜厚としては、１０［ｎｍ］以上５０［ｎｍ］以下の範囲が好ましく、１５［ｎｍ］以上３０［ｎｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この範囲以下の場合においては、密着性に懸念がある。また、この範囲以上になってくると、下部電極の表面粗さが大きくなり圧電膜との密着性が低下し、圧電膜の結晶性に悪影響を及ぼしインク吐出に十分な変位が得られないような不具合が発生する。
【００２１】
〔金属電極膜〕
金属電極膜の金属材料としては、従来から高い耐熱性と低い反応性を有する白金が用いられているが、鉛に対しては十分なバリア性を持つとはいえない場合もあり、イリジウムや白金−ロジウムなどの白金族元素や、これらの合金膜も挙げられる。また、白金を使用する場合には下地（特にＳｉＯ２）との密着性が悪いために、前述の密着層を先に積層することが好ましい。作製方法としては、スパッタ法や真空蒸着等の真空成膜が一般的である。膜厚としては、８０［ｎｍ］以上２００［ｎｍ］以下の範囲が好ましく、１００［ｎｍ］以上１５０［ｎｍ］以下の範囲がより好ましい。この範囲より薄い場合においては、下部電極１６１として十分な電流を供給することができなくなり、液滴の吐出をする際に不具合が発生する。さらに、この範囲より厚い場合においては、白金族元素の高価な材料を使用する場合においては、コストアップとなる。また、白金を材料とした場合においては、膜厚を厚くしていたったときに表面粗さが大きくなり、その上に作製する酸化物電極膜やＰＺＴの表面粗さや結晶配向性に影響を及ぼして、インク吐出に十分な変位が得られないような不具合が発生する。
【００２２】
〔酸化物電極膜〕
酸化物電極膜の材料としてはＴｉを用いることが好ましい。成膜方法についてはスパッタ法により作製される。酸化方法としては密着層と同様にＲＴＡ装置を用いて、例えば、６５０［℃］以上８００［℃］以下の範囲の温度、１［分］以上３０［分］以下の範囲の処理時間、及びＯ２雰囲気で酸化処理を行う。その理由も密着層の項で述べたものと同様である。成膜されるＴｉＯＸ膜厚としては、３［ｎｍ］以上１５［ｎｍ］以下の範囲が好ましい。またスパッタ成膜材料として、上記Ｔｉ以外にもＴｉ／Ｉｒ、ＰｂＯ／ＴｉＯＸ、ＬＮＯなどが好ましい。
【００２３】
〔圧電体（電気機械変換膜）〕
圧電体１６２の材料としては、ＰＺＴを主に使用した。ＰＺＴとはジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）とチタン酸（ＰｂＴｉＯ３）の固溶体で、その比率により特性が異なる。一般的に優れた圧電特性を示す組成はＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の比率が５３：４７の割合で、化学式で示すとＰｂ（Ｚｒ０．５３，Ｔｉ０．４７）Ｏ３、一般ＰＺＴ（５３／４７）と示される。ＰＺＴ以外の複合酸化物としてはチタン酸バリウムなどが挙げられ、この場合はバリウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒に溶解させることでチタン酸バリウム前駆体溶液を作製することも可能である。これら材料は一般式ＡＢＯ３で記述され、Ａ＝Ｐｂ、Ｂａ、Ｓｒ、  Ｂ＝Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎｂを主成分とする複合酸化物が該当する。その具体的な記述として（Ｐｂ１−ｘ，Ｂａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、（Ｐｂ１−ｘ，Ｓｒ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、これはＡサイトのＰｂを一部ＢａやＳｒで置換した場合である。このような置換は２価の元素であれば可能であり、その効果は熱処理中の鉛の蒸発による特性劣化を低減させる作用を示す。
【００２４】
圧電体１６２の作製方法としては、スパッタ法もしくは、ゾルゲル法を用いてスピンコーターにて作製することができる。その場合は、パターニング化が必要となるので、フォトリソエッチング等により所望のパターンを得る。ＰＺＴをゾルゲル法により作製した場合、出発材料に酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒としてメトキシエタノールに溶解させ均一溶液を得ることで、ＰＺＴ前駆体溶液が作製できる。金属アルコキシド化合物は大気中の水分により容易に加水分解してしまうので、前駆体溶液に安定剤としてアセチルアセトン、酢酸、ジエタノールアミンなどの安定化剤を適量、添加してもよい。
【００２５】
基板１４の全面に圧電体１６２の膜（ＰＺＴ膜）を得る場合、スピンコートなどの溶液塗布法により塗膜を形成し、溶媒乾燥、熱分解、結晶化の各々の熱処理を施すことで得られる。塗膜から結晶化膜への変態には体積収縮が伴うので、クラックフリーな膜を得るには一度の工程で１００［ｎｍ］以下の膜厚が得られるように前駆体濃度の調整が必要になる。
【００２６】
圧電体１６２の膜厚としては０．５［μｍ］以上５［μｍ］以下の範囲が好ましく、１［μｍ］以上２［μｍ］以下の範囲がより好ましい。この範囲より小さいと十分な変形（変位）を発生することができなくなり、この範囲より大きいと何層も積層させていくため、工程数が多くなりプロセス時間が長くなる。
また、圧電体１６２の比誘電率としては６００以上２０００以下の範囲になっていることが好ましく、さらに１２００以上１６００以下の範囲になっていることが好ましい。このとき、この範囲よりも小さいときには十分な変形（変位）特性が得られず、この範囲より大きくなると、分極処理が十分行われず、連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られないといった不具合が発生する。
【００２７】
〔上部電極（個別電極）〕
上部電極（個別電極）１６３としては、金属もしくは酸化物と金属からなっていることが好ましい。以下に酸化物電極膜及び金属電極膜の詳細について記載する。
【００２８】
〔酸化物電極膜〕
酸化物電極膜の材料としては、ＳｒＲｕＯ３（以下、適宜「ＳＲＯ」と略す。）を用いることが好ましい。ＳｒＲｕＯ３以外にも、Ｓｒｘ（Ａ）（１−ｘ）Ｒｕｙ（１−ｙ）、Ａ＝Ｂａ、Ｃａ、Ｂ＝Ｃｏ、Ｎｉ、ｘ、ｙ＝０〜０．５で記述されるような材料も挙げられる。酸化物電極膜は例えばスパッタ法等の成膜方法により作製することができる。酸化物電極膜（ＳＲＯ膜）の膜厚としては、２０［ｎｍ］以上８０［ｎｍ］以下の範囲が好ましく、４０［ｎｍ］以上６０［ｎｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この膜厚範囲よりも薄いと初期変形（変位）や変形（変位）の劣化特性については十分な特性が得られない。また、この範囲を超えると、その後に成膜した圧電膜（ＰＺＴ膜）の絶縁耐圧が非常に悪く、リークしやすくなる。
【００２９】
〔金属電極膜〕
金属電極膜の材料等については、前述の下部電極（共通電極）１６１で使用した金属電極膜について記載したものと同様なものを挙げることができる。金属電極膜の膜厚としては３０［ｎｍ］以上２００［ｎｍ］以下の範囲が好ましく、５０［ｎｍ］以上１２０［ｎｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この範囲より薄い場合においては、上部電極（個別電極）１６３として十分な電流を供給することができなくなり、液滴を吐出する際に不具合が発生する。また、上記範囲より厚いと、白金族元素の高価な材料を使用する場合にコストアップとなる。また、白金を材料とした場合に膜厚を厚くしていたったときに表面粗さが大きくなり、絶縁保護膜を介して配線などを作製する際に、膜剥がれ等のプロセス不具合が発生しやすくなる。
【００３０】
〔第１の絶縁保護膜〕
成膜・エッチングの工程による圧電素子へのダメージを防ぐとともに、大気中の水分が透過しづらい材料を選定する必要があるため、第１の絶縁保護膜１７の材料は緻密な無機材料とする必要がある。また、第１の絶縁保護膜１７として有機材料を用いる場合は、十分な保護性能を得るために膜厚を厚くする必要があるため、適さない。第１の絶縁保護膜１７を厚い膜とした場合、振動板１５の振動を著しく阻害してしまうため、吐出性能の低い液滴吐出ヘッドになってしまう。薄膜で高い保護性能を得るには、酸化物，窒化物，炭化膜を用いるのが好ましいが、第１の絶縁保護膜１７の下地となる電極材料、圧電体材料及び振動板材料と密着性が高い材料を選定する必要がある。また、第１の絶縁保護膜１７の成膜法も、圧電素子１６を損傷しない成膜方法を選定する必要がある。すなわち、反応性ガスをプラズマ化して基板上に堆積するプラズマＣＶＤ法やプラズマをターゲット材に衝突させて飛ばすことで成膜するスパッタリング法は好ましくない。第１の絶縁保護膜１７の好ましい成膜方法としては、蒸着法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：原子層堆積）法などが例示できるが、使用できる材料の選択肢が広いＡＬＤ法が好ましい。好ましい材料としては、Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｙ２Ｏ３，Ｔａ２Ｏ３，ＴｉＯ２などのセラミクス材料に用いられる酸化膜が例として挙げられる。特にＡＬＤ法を用いることで、膜密度の非常に高い薄膜を作製し、プロセス中でのダメージを抑制することができる。
【００３１】
第１の絶縁保護膜１７の膜厚は、圧電素子１６の保護性能を確保できる十分な薄膜とする必要があると同時に、振動板１５の変形（変位）を阻害しないように可能な限り薄くする必要がある。第１の絶縁保護膜１７の膜厚は、２０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下の範囲が好ましい。１００［ｎｍ］より厚い場合は、振動板１５の変形（変位）量が低下するため、吐出効率の低い液滴吐出ヘッドとなる。一方、２０［ｎｍ］より薄い場合は、圧電素子１６の保護層としての機能が不足してしまうため、圧電素子１６の性能が前述の通り低下してしまう。
【００３２】
〔第２の絶縁保護膜〕
第２の絶縁保護膜１８としては、任意の酸化物，窒化物，炭化物又はこれらの複合化合物を用いることができ、また、半導体デバイスで一般的に用いられるＳｉＯ２を用いることもできる。第２の絶縁保護膜１８の成膜は任意の手法を用いることができ、例えばＣＶＤ法、スパッタリング法、ＡＬＤ法等が例示できる。電極形成部等のパターン形成部の段差被覆を考慮すると等方的に成膜できるＣＶＤ法を用いることが好ましい。第２の絶縁保護膜１８の膜厚は共通電極（下部電極）１６１と個別電極の配線２２との間に印加される電圧で絶縁破壊されない膜厚とする必要がある。すなわち第２の絶縁保護膜１８に印加される電界強度を、絶縁破壊しない範囲に設定する必要がある。さらに、第２の絶縁保護膜１８の下地の表面性やピンホール等を考慮すると、第２の絶縁保護膜１８の膜厚は２００［ｎｍ］以上必要であり、さらに好ましくは５００［ｎｍ］以上である。
【００３３】
〔配線、パッド電極〕
配線２１、２２及びパッド電極の材料は、Ａｇ合金、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒのいずれかから成る金属電極材料であることが好ましい。これらの電極の作製方法としては、スパッタ法、スピンコート法を用いて作製し、その後フォトリソエッチング等により所望のパターンを得る。膜厚としては、０．１［μｍ］以上２０［μｍ］以下の範囲が好ましく、０．２［μｍ］以上１０［μｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この範囲より小さいと抵抗が大きくなり電極に十分な電流を流すことができなくなりヘッド吐出が不安定になる。一方、この範囲より大きいとプロセス時間が長くなる。また、下部電極１６１及び上部電極１６３に接続されるコンタクトホール部（例えば１０［μｍ］×１０［μｍ］）での接触抵抗としては、共通電極である下部電極１６１に対して１０［Ω］以下、個別電極である上部電極１６３に対して１［Ω］以下が好ましい。さらに好ましくは、下部電極１６１に対して５［Ω］以下、上部電極１６３に対して０．５［Ω］以下である。この範囲を超えると十分な電流を供給することができなくなり、液滴を吐出をする際に不具合が発生する。
【００３４】
〔第３の絶縁保護膜〕
第３の絶縁保護膜１９としての機能は、共通電極用の配線２１や個別電極用の配線２２の保護層としての機能を有するパッシベーション層である。前述の図２に示したように、上部電極１６３の引き出し部（不図示）と下部電極１６１の引き出し部（コンタクトホール１８ａ）とを除き、上部電極１６３及び下部電極１６１を被覆する。これにより、電極材料に安価なＡｌもしくはＡｌを主成分とする合金材料を用いることができる。その結果、低コストかつ信頼性の高い液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）とすることができる。第３の絶縁保護膜１９の材料としては、任意の無機材料、有機材料を使用することができるが、透湿性の低い材料とする必要がある。無機材料としては、酸化物、窒化物、炭化物等が例示でき、有機材料としてはポリイミド、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等が例示できる。ただし、有機材料の場合には厚膜とすることが必要となるため、パターニングに適さない。そのため、薄膜で配線保護機能を発揮できる無機材料とすることが好ましい。特に、Ａｌ配線上にＳｉ３Ｎ４を用いることが、半導体デバイスで実績のある技術であるため好ましい。また、膜厚は２００［ｎｍ］以上とすることが好ましく、さらに好ましくは５００［ｎｍ］以上である。膜厚が薄い場合は十分なパッシベーション機能を発揮できないため、配線材料の腐食による断線が発生し、インクジェットの信頼性を低下させてしまう。
【００３５】
また、圧電素子１６上とその周囲の振動板１５上に開口部をもつ構造が好ましい。これは、前述の第１の絶縁保護膜１７の液室１３に対応した領域を薄くしていることと同様の理由である。これにより、高効率かつ高信頼性の液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）とすることが可能になる。第１，第２の絶縁保護膜１７，１８で圧電素子１６が保護されているため、第３の絶縁保護膜１９の開口部の形成には、フォトリソグラフィー法とドライエッチングを用いることができる。また、図示しないパッド電極の面積については、５０×５０［μｍ２］以上になっていることが好ましく、さらに１００×３００［μｍ２］以上になっていることが好ましい。
【００３６】
次に、液滴吐出部１０のより具体的な製造方法の一例について説明する。
図３は、液滴吐出部の製造プロセスの一例を説明するためのフローチャートである。
【００３７】
まず、基板１４上に、振動板１５を形成する（ステップＳ１）。基板１４としては、例えば６２５［μｍ］厚のシリコンウェハが用いられる。この基板１４上に、振動板１５が、熱酸化膜や、例えばＣＶＤ法によって形成されるシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリシリコン膜などの所望の構成にて形成されている。
【００３８】
次に、振動板１５上に圧電素子１６を形成する。詳しくは、圧電素子１６は、共通電極である下部電極の成膜（ステップＳ２）、圧電体１６２であるＰＺＴ膜の成膜（ステップＳ３）、個別電極である上部電極１６３の成膜（ステップＳ４）の順に行われる。
【００３９】
上記ステップＳ２の下部電極の成膜は、具体的には、まず、密着膜として、チタン膜（膜厚３０［ｎｍ］）をスパッタ装置にて成膜した後にＲＴＡを用いて７５０［℃］にて熱酸化した。そして、引き続き金属膜として白金膜（膜厚１００［ｎｍ］）、酸化物膜としてＳｒＲｕＯ３膜(膜厚６０［ｎｍ］)をスパッタ成膜した。スパッタ成膜時の基板加熱温度については５５０［℃］にて成膜を実施した。
【００４０】
上記ステップＳ３では、ゾルゲル法によってＰＺＴ膜が所望の厚みに成膜される。
【００４１】
上記ステップＳ４の上部電極の成膜は、具体的には、酸化物膜としてＳｒＲｕＯ３膜(膜厚４０［ｎｍ］)を、金属膜としてＰｔ膜（膜厚１２５［ｎｍ］）を、それぞれスパッタ成膜した。
【００４２】
その後、東京応化社製フォトレジスト（ＴＳＭＲ８８００）をスピンコート法で成膜し、通常のフォトリソグラフィーでレジストパターンを形成した。その後、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：誘導結合方式）エッチング装置（サムコ株式会社製）を用いてＰＺＴ膜、上部電極をエッチングにより個別化し、パターンを作製した（ステップＳ５）。これにより、上部電極１６３は個別電極として機能する。
【００４３】
次いで、同様の方法で、フォトリソグラフィーでレジストパターンを形成し、エッチングにより下部電極のパターンを作製する（ステップＳ６）。下部電極１６１は、ＰＺＴ膜、上部電極のようには個別化されず、複数の圧電体１６２及び上部電極１６３に対して共通電極として機能するようパターニングする。なお、下部電極１６１のパターニングについては、後で詳細に説明する。
【００４４】
次に、第１の絶縁保護膜１７として、ＡＬＤ法によりＡｌ２Ｏ３膜を成膜した（ステップＳ７）。この第１の絶縁保護膜１７は、水素等のプロセスダメージから圧電素子１６を保護するバリア層として機能する。第１の絶縁保護膜１７（バリア層）としてＡＬＤ法により成膜したＡｌ２Ｏ３を用いることにより、透湿性の低い良質なバリア層を得ることができる。
【００４５】
また、バリア層として機能する第１の絶縁保護膜１７の膜厚は、３０［ｎｍ］以上、８０［ｎｍ］以下の範囲であることが好ましい。これにより、第１の絶縁保護膜１７がバリア層として十分なバリア性を有しつつ、圧電素子１６のアクチュエータとしての機能を維持することができる。
【００４６】
また、基板１４表面と第１の絶縁保護膜１７（バリア層）の側壁とのなす角度であるテーパ角は、基板１４表面と圧電素子１６の側壁面とのなすテーパ角よりも小さいことが望ましい。これにより、圧電素子１６の端部における応力の集中が緩和され、長寿命化を図ることができ、信頼性が向上する。
【００４７】
次に、第２の絶縁保護膜１８としてＳｉＯ２層間膜を成膜した（ステップＳ８）。このように層間膜であるＳｉＯ２を利用することで、新たな工程を加えることなく、第１の絶縁保護膜１７（バリア層）のうち圧電素子１６の側壁面を覆っている部分に更に第２の保護膜を形成することができる。従って、生産効率の低下や製造コストの上昇を防ぐことができる。また、後工程のフォトリソグラフィー・エッチング工程で、圧電素子１６の側壁面をレジストでマスクした状態でエッチング処理することにより、第１の絶縁保護膜１７（バリア層）のうち圧電素子１６の側壁面を覆っている部分にＳｉＯ２層間膜を残留させる。これにより、第１の絶縁保護膜１７（バリア層）のオーバーエッチングをより確実に防ぐことができる。
【００４８】
上記ＳｉＯ２層間膜の膜厚は、１０［ｎｍ］以上５００［ｎｍ］以下の範囲が好ましい。１０［ｎｍ］よりも薄いと十分なエッチング耐性を確保できない。一方、５００［ｎｍ］よりも厚いと圧電素子１６が変形し難くなり、アクチュエータとしての機能を維持できなくなるおそれがある。
【００４９】
その後、エッチングによりコンタクトホール部１８ａを形成した（ステップＳ９）。そして、配線を形成するためにＡｌをスパッタにより成膜した（ステップＳ１０）。また、上記ステップＳ８で成膜したＡｌをエッチングしてパターニング形成した（ステップＳ１１）。
【００５０】
さらにその後、第３の絶縁保護膜１９としてＳｉＮパッシベーション層を成膜し、エッチング処理を行った（ステップＳ１２，１３）
【００５１】
最後に、振動板にインク供給口３４となる貫通孔をエッチングにより形成した（ステップＳ１４）。
【００５２】
このようにして形成された、基板１４と、圧電素子１６と、各種電極とを含む複合積層基板は、アクチュエータ基板３０と呼ばれる電気機械変換部材である。
【００５３】
ここで、本実施形態の特徴部である下部電極１６１のパターニングについて詳細に説明する。
図４は、振動板上に圧電素子を形成する際の下部電極のパターニングの説明図である。また、図５は、下部電極をパターニングするプロセスを詳細に説明するためのフローチャートである。
まず、スピンコート法でフォトレジストを成膜（ステップＳ２１）し、ＵＶ照射（ステップＳ２２）、レジスト現像（ステップＳ２３）をおこなう。これにより、上記ステップ５でパターニングされた圧電体（ＰＺＴ）１６２及び上部電極１６３上、及び、パターニングする下部電極１６１上にレジストパターン４０を形成する。ついで、ドライエッジング（ステップＳ２４）により、レジストパターン４０が形成されていない下部電極１６１のパターンを形成する。その後、レジスト剥離用の薬液を用いてレジスト剥離（ステップＳ２５）をおこない、最後にＵＶキュア（ステップＳ２６）により乾燥させる。
【００５４】
ここで、本願発明者らは、下部電極１６１のパターニング中に振動板１５から下部電極１６１が剥がれるという問題について検討した結果、以下のことが判明した。すなわち、下部電極１６１のパターンニングで、薬液を用いてレジスト剥離（ステップＳ２５）を行う際、薬液は下部電極１６１の外周部にアタックする。この際、図１２に示すように、下部電極１６１の隅部が角状であると、図中矢印で示すように、薬液は角を形成する二方向から隅部にアタックするため、下部電極の隅部から下部電極１６１の下面と振動板１５との間に侵入しやすい。薬液が下部電極１６１の下面と振動板１５との間に侵入すると、下部電極１６１が振動板１５から剥がれやすくなる。下部電極１６１の剥がれが発生すると、下部電極１６１がアクチュエータ基板３０上の意図しない部分に付着することによるショートが発生したり、逆に絶縁による圧電素子１６の非駆動が発生したりして、製品の信頼性が著しく低下する。
【００５５】
そこで、本実施形態では、図６に示すように、下部電極１６１の隅部をラウンド形状とする。これにより、薬液によるレジスト剥離時に、図中矢印で示すように、薬液はラウンド形状に沿った方向のみから下部電極１６１の隅部にアタックするため、隅部が角状の構成と比べて、薬液が下部電極１６１の下面と振動板１５との間に侵入し難くなる。このため、下部電極１６１が振動板１５から剥がれ難くすることができ、その結果、信頼性の高いアクチュエータ基板３０とすることができる。
【００５６】
本実施形態の液滴吐出ヘッド１では、このようにして形成されたアクチュエータ基板３０に対して、圧電素子１６に空隙を介して非接触の状態で圧電素子１６を覆うように設けられた構造体としてのサブフレーム２０を接合する。次いで、基板１４の圧電素子形成面の反対側を所望の厚さまで研磨する。そして、研磨した側をエッチングし、液室１３、流体抵抗部３２、インク導入路３３となる凹部を形成する。ノズル１１を形成したノズル基板１２を基板１４の液室形成面に接着する。
【００５７】
また、液体供給手段、流路、流体抵抗等については説明を省略したが、液滴吐出ヘッドに設けることのできる付帯設備を当然に設けることができる。
【００５８】
次に、下部電極の隅部をラウンド形状にしたアクチュエータ基板３０の、より具体的な実施例と、これらの実施例についての評価実験の結果について説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５９】
図７に示すように、基板１４となるシリコンウェハ５０内にアクチュエータ基板３０となる四方のエリア(アクチュエータチップ)を複数個配置して形成する。
＜実験１＞
アクチュエータ基板（アクチュエータチップ）３０の製造時に、下部電極１６１のパターンが四隅が直角形状(図８(ａ))から、ラウンド形状（図８（ｂ））となるように、エッチング時のマスクパターンを変更した。この際、ラウンド形状の曲率半径Ｒを、１〜１００［μｍ］の範囲で変更した。なお、図８において、圧電体１６２、上部電極１６３は個別化された状態であるが、その図示は省略する。また、振動板１５に対する下部電極１６１のテーパ角θ（図９参照）は８０°とした。そして、図５に示す下部電極１６１をパターニングするプロセスのレジスト剥離（ステップＳ２５）において、下部電極１６１の膜剥がれが発生するかを確認した。薬液としてはアミン系レジスト剥離液を用い、レジスト剥離の標準的処理時間である１５分に加え、耐性を見るために処理時間３０分とした場合の剥がれも観察した。
【００６０】
表１に、曲率半径Ｒと、剥がれの発生の有無の評価結果とを示す。
【表１】
0006399386.tif 000002
表１の結果、四隅を曲率半径が５［μｍ］以上としたアクチュエータ基板３０では、レジスト剥離の処理時間１５分に対して、膜剥がれが発生しないことを確認した。
【００６１】
＜実験２＞
アクチュエータ基板（アクチュエータチップ）３０で、下部電極１６１のパターンが四隅のラウンド形状の曲率半径Ｒを５［μｍ］とし、振動板１５に対する下部電極１６１のテーパ角θ（図９参照）を４０°〜８０°の範囲で変更した。そして、実験１と同様に、下部電極１６１をパターニングするプロセスのレジスト剥離（ステップＳ２５）において、下部電極１６１の膜剥がれが発生するかを確認した。薬液としてはアミン系レジスト剥離液を用い、レジスト剥離の標準的処理時間である１５分に加え、耐性を見るために処理時間３０分とした場合の剥がれも観察した。
【００６２】
表２に、テーパ角θと、剥がれの発生の有無の評価結果とを示す。
【表２】
0006399386.tif 000003
表２の結果、テーパ角θを６０°以下とすることで、レジスト剥離液(薬液)に対するアタックに対して耐性を上げることが確認できた。
【００６３】
また、シリコンウェハ５０の形状からダイシングにより所望の個片化した形状のアクチュエータ基板３０を用いて作製した液滴吐出ヘッド１により液滴吐出評価も行った。粘度を５［ｃｐ］に調整したインクを用いて、単純プッシュ波形により−１０［Ｖ］〜−３０［Ｖ］の電圧を印加したときの吐出状況を確認したところ、全てのノズル１１からインク液滴を吐出できていることを確認した。
【００６４】
このように、下部電極１６１の四隅をラウンド形状とすることで、下部電極１６１のパターニングの薬液によるレジスト剥離時に、薬液が下部電極１６１の下面と振動板１５との間に侵入し難くし、下部電極１６１を振動板１５から剥がれ難くすることができる。なお、下部電極１６１のパターニング工程は、上述の実施形態で示した製造工程に限られず、下部電極１６１をパターニングしてから、圧電体１６２、上部電極１６３をパターニングする製造工程でも、適用可能であり、同様の効果が得られる。
【００６５】
次に、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１を備えた画像形成装置であるインクジェット記録装置について説明する。
図１０は液滴吐出ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の構成例を示す斜視図であり、図１１は同記録装置の機構部の構成例を示す側面図である。
インクジェット記録装置１００は、装置本体の内部に印字機構部１０３等を収納し、装置本体の下方部には前方側から多数枚の記録紙１３０を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）１０４を抜き差し自在に装着されている。また、記録紙１３０を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ１０５を有している。給紙カセット１０４あるいは手差しトレイ１０５から給送される記録紙１３０を取り込み、印字機構部１０３によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ１０６に排紙する。
【００６６】
印字機構部１０３は、主走査方向に移動可能なキャリッジ１０１とキャリッジ１０１に搭載した液滴吐出ヘッド及び液滴吐出ヘッドに対してインクを供給するインクカートリッジ１０２等で構成される。また、印字機構部１０３は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１０７と従ガイドロッド１０８とでキャリッジ１０１を主走査方向に摺動自在に保持する。このキャリッジ１０１にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッドを複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ１０１には液滴吐出ヘッドに各色のインクを供給するための各インクカートリッジ１０２を交換可能に装着している。
【００６７】
インクカートリッジ１０２は上、方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッドへインクを供給する供給口が設けられている。インクカートリッジ１０２の内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液滴吐出ヘッドとしては各色の液滴吐出ヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個の液滴吐出ヘッドでもよい。
【００６８】
ここでキャリッジ１０１は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１０７に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１０８に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１０１を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１０９で回転駆動される駆動プーリ１１０と従動プーリ１１１との間にタイミングベルト１１２を張装し、このタイミングベルト１１２をキャリッジ１０１に固定している。これにより、主走査モータ１０９の正逆回転によりキャリッジ１０１が往復駆動される。
【００６９】
一方、給紙カセット１０４にセットした記録紙１３０を液滴吐出ヘッドの下方側に搬送するために、給紙カセット１０４から記録紙１３０を分離給装する給紙ローラ１１３及びフリクションパッド１１４と、記録紙１３０を案内するガイド部材１１５とを有する。また、給紙された記録紙１３０を反転させて搬送する搬送ローラ１１６と、この搬送ローラ１１６の周面に押し付けられる搬送コロ１１７及び搬送ローラ１１６からの記録紙１３０の送り出し角度を規定する先端コロ１１８とを有する。搬送ローラ１１６は副走査モータによってギヤ列を介して回転駆動される。
【００７０】
そして、キャリッジ１０１の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１１６から送り出された記録紙１３０を液滴吐出ヘッドの下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材１１９を設けている。この印写受け部材１１９の用紙搬送方向下流側には、記録紙１３０を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１２０と拍車１２１とを設けている。さらに記録紙１３０を排紙トレイ１０６に送り出す排紙ローラ１２３と拍車１２４と、排紙経路を形成するガイド部材１２５，１２６とを配設している。
【００７１】
前記構成のインクジェット記録装置１００で記録時には、キャリッジ１０１を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッドを駆動することにより、停止している記録紙１３０にインクを吐出して１行分を記録する。その後、記録紙１３０を所定量搬送した後、次の行の記録を行う。記録終了信号または記録紙１３０の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ記録紙１３０を排紙する。
【００７２】
また、キャリッジ１０１の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッドの吐出不良を回復するための回復装置１２７を配置している。回復装置１２７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段とを有している。キャリッジ１０１は印字待機中にはこの回復装置１２７側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッドをキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００７３】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド１の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出す。このように、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。このように、本実施形態のインクジェット記録装置１００においては回復装置１２７を備えているので、液滴吐出ヘッドの吐出不良が回復されて、安定したインク滴吐出特性が得られ、画像品質を向上することができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、インクジェット記録装置１００に液滴吐出ヘッドを使用した場合について説明したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する装置に液滴吐出ヘッド１を適用してもよい。
【００７５】
以上、本実施形態のインクジェット記録装置（画像形成装置）１００では、本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えるので、高画質の画像を安定して形成することができる。なお、インクジェット記録装置では、媒体を搬送しながら液滴吐出ヘッドによりインク滴を用紙に付着させて画像形成を行う。ここでの媒体は「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。また、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液滴を吐出して画像形成を行う装置を意味する。そして、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する（単に液滴を吐出する）ことをも意味する。また、インクとは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液滴となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。
【００７６】
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
【００７７】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様Ａ)
基板１４上に形成された振動板１５上に、下部電極１６１を形成するための下部電極膜、圧電体１６２を形成するための圧電体膜、及び、上部電極１６３を形成するための上部電極膜を積層して成膜し、前記下部電極膜、前記圧電体膜及び前記上部電極膜の各膜をパターニングして下部電極、圧電体及び上部電極をそれぞれ所望のパターンに形成した圧電素子１６などの電気機械変換素子を備えたアクチュエータ基板３０などの電気機械変換部材において、前記下部電極の隅部をラウンド形状とする。
【００７８】
上記実施形態について説明したように、この電気機械変換部材では、前記下部電極膜、前記圧電体膜、前記上部電極膜の各膜を、フォトリソグラフィー等によるレジストパターン形成、エッチング、薬液によるレジスト剥離といったプロセスによりパターニングする。これより、振動板上に下部電極、圧電体、上部電極が所望のパターンに積層形成された電気機械変換素子を備えた電気機械変換部材を得る。
本願発明者らは、この電子機械変換部材の製造過程中に下部電極の隅部が振動板から剥がれるという問題について検討した結果、以下のことが判明した。すなわち、下部電極のパターンニングする際のレジスト剥離プロセスにおいて、薬液が下部電極の外周部にアタックしている。この際、図１２に示すように、下部電極の隅部が角状であると、隅部には角を形成する二方向からの薬液のアタックが集中するため、下部電極の下面と振動板との間に薬液が侵入しやすい。薬液が下部電極の下面と振動板との間に侵入すると、下部電極が振動板から剥がれやすくなる。
そこで、図６に示すように、下部電極の隅部をラウンド形状とすることにより、レジスト剥離時に薬液がラウンド形状に沿った方向のみから隅部にアタックするため、隅部が角状の構成と比べて、薬液のアタックの集中が緩和される。このため、薬液が下部電極の下面と振動板との間に侵入し難くなり、下部電極が振動板から剥がれ難くなる。下部電極の振動板からの剥離が抑制されることにより、信頼性の高い電気機械変換部材とすることができる。
【００７９】
(態様Ｂ)
前記（態様Ａ）において、前記ラウンド形状の曲率半径が５［μｍ］以上である。これによれば、上記＜実験１＞について説明したように、下部電極の振動板からの剥がれを良好に抑制できる。
【００８０】
(態様Ｃ)
前記（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記下部電極の外周部は前記振動板に対してテーパ形状に形成されている。これによれば、下部電極の外周部をテーパ形状にすることで、薬液のアタックの集中が緩和され、薬液が下部電極の下面と振動板との間に侵入し難くなる。このため、下部電極の振動板からの剥がれを効果的に抑制できる。
【００８１】
(態様Ｄ)
前記（態様Ｃ）において、前記テーパ形状の角度θが６０度以下である。これによれば、上記＜実験２＞について説明したように、下部電極の振動板からの剥がれを良好に抑制できる。
【００８２】
(態様Ｅ)
前記（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、前記下部電極と前記振動板との間に密着層を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、下部電極と振動板との間に密着層を有することで、下部電極と振動板との間の密着力を向上させることができ、下部電極の振動板からの剥がれを効果的に抑制できる。
【００８３】
(態様Ｆ)
前記（態様Ｅ）において、前記密着層がＴｉを含有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、下部電極の振動板からの剥がれを良好に抑制できる。
【００８４】
(態様Ｇ)
液滴を吐出するノズルに連通する液室と、前記液室内の液体を加圧可能にするよう前記液室を形成する基板上に設けられる電気機械変換素子を備えた電気機械変換部材とを有する液滴吐出ヘッドにおいて、
前記電気機械変換部材として、（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかに記載の電気機械変換部材を用いる。
これによれば、信頼性の高い電気機械変換部材を用いて、安定した液滴吐出特性を得ることができる。
【００８５】
(態様Ｈ)
液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドとして、（態様Ｇ）に記載の液滴吐出ヘッドを用いる。
これによれば、信頼性の高い電気機械変換部材を備えた液滴吐出ヘッドを用いて、安定した液滴吐出特性で画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００８６】
１    液滴吐出ヘッド
１０    液滴吐出部
１１    ノズル
１２    ノズル基板
１３    液室
１６    圧電素子
１６１    下部電極（共通電極）
１６２    圧電体
１６３    上部電極（個別電極）
１７    第１の絶縁保護膜
１８    第２の絶縁保護膜
１９    第３の絶縁保護膜
２０    サブフレーム
２１，２２    配線
２３    パッド電極
２４    駆動ＩＣ
３０    アクチュエータ基板
３２    流体抵抗部
３３    インク導入路
３４    インク供給口
３５    インク流路
４０    レジストパターン
５０    シリコンウェハ
１００    インクジェット記録装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特開２０１３−０００９９２号公報
【図１】
0006399386.tif 000004
【図２】
0006399386.tif 000005
【図３】
0006399386.tif 000006
【図４】
0006399386.tif 000007
【図５】
0006399386.tif 000008
【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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