(57)【要約】【課題】短時間で加工可能かつ加工精度の高い圧電型液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】圧電体１６にマイクロクラック３２が存在することにより、圧電体１６を除去すべき部分である凸部１３と周囲の圧電体１６との間にエッチャントが侵入する。このためエッチングの初期からパターン分離が良好に促進され、早めにエッチングを停止しても問題が発生しにくい。マイクロクラック３２部は下部電極１４と圧電体１６との界面にエッチャントが侵入することでエッチングが促進されるので、Ｄｒｙエッチングよりもマイクロクラック３２内部に薬液が回りこむＷｅｔエッチングのほうがより効果が大きい。このことを利用し、圧電素子の加工寸法を下部電極１４の段差部３４で規定することで、圧電体１６を除去したい部分を容易にエッチングし、かつ加工精度を向上させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力室内の液を加圧してノズルから液滴として吐出させる振動板と、
前記振動板の上に形成された第１電極と、
前記第１電極の上に結晶配向性を制御されて形成され前記振動板を駆動する圧電体と、
前記圧電体の上に形成された第２電極と、
を有し、
前記振動板上において、前記圧電体をエッチング除去される部分に３０〜８５度の立ち上がり角度のテーパをもつ台形部を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記台形部のテーパ立ち上がり角度が４５〜８０度であ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】
前記振動板には、前記圧電体をエッチング除去される部分に３０〜８５度の立ち上がり角度のテーパをもつ連続した凸部が設けられ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４】
前記凸部のテーパ立ち上がり角度が４５〜８０度であることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記振動板には、前記圧電体をエッチング除去される部分に３０〜８５度の立ち上がり角度のテーパをもつ台形部、または連続した凸部が設けられ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６】
前記台形部、または連続した凸部のテーパ立ち上がり角度が４５〜８０度であることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
前記圧電体が設けられた振動板と前記台形部または前記凸部との段差量が前記圧電体の厚さより小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
圧力室内の液を加圧してノズルから液滴として吐出させる振動板と、
前記振動板の上に形成された第１電極と、
前記第１電極の上に結晶配向性を制御されて形成され前記振動板を駆動する圧電体と、
前記圧電体の上に形成された第２電極と、
を有し、
前記振動板上において、前記圧電体をエッチング除去される部分に３０〜８５度の立ち上がり角度のテーパをもつ台形部を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記台形部のテーパ立ち上がり角度が４５〜８０度であることを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
圧力室内の液を加圧してノズルから液滴として吐出させる振動板と、
前記振動板の上に形成された第１電極と、
前記第１電極の上に結晶配向性を制御されて形成され前記振動板を駆動する圧電体と、
前記圧電体の上に形成された第２電極と、
を有し、
前記振動板上において、前記圧電体をエッチング除去する部位を、他の部分に対して０．１〜０．５μｍの段差をもつ凸部として設けたことを特徴とする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】
本発明は液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出ヘッドの製造方法に関し、特に圧電素子を用いて振動板を駆動し、圧力室内の液を加圧してノズルから液滴として吐出させる液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液滴吐出ヘッドにおいて、特にインクジェット記録ヘッドにおいて６００ｄｐｉ以上の解像度（１２００〜２４００）を狙ったヘッド構造としては、振動板を挟んで、ノズルおよび圧力室と圧電素子およびプールを形成した図１に示すような構造が提案されている。 
【０００３】
すなわち、圧電素子１６の上面に配置されたインクプール２０よりインク供給口２４を経由して、チャンバー（圧力室）２６、ノズル２２へとインクが供給される。この液滴吐出ヘッド１０は圧電素子１６の振動板１２側電極、インクプール２０側電極に電圧を印加し、圧電素子１６が変形しノズル２２からインクを押し出すことでインク滴を噴射する構造である。
【０００４】
上記構造は圧電素子１６から外部の制御用ＩＣ３０への接続を行う引き出し配線２８を圧電素子１６の上部へ引き出すことによって小型化に優位な構造であり、高解像度（マトリックス配列ノズル）への対応も可能な構造となっている。
【０００５】
これらの工程はＬＳＩ工程をベースに構築され、Ｓｉあるいはガラス基板上に積層して液滴吐出ヘッドを形成する。すなわちＳｉあるいはガラス基板上に複数のヘッドを形成し、ダイシングにより個々に切り出すことでヘッド作製を行い、コストダウンと同時に高精度なヘッドを得ることができる。
【０００６】
上記の圧電素子は１〜１０μｍ程度の厚さがあり、スパッタ法、ゾルゲル法などで形成される。通常、圧電素子は酸化鉛、酸化亜鉛、及び酸化チタンなどの粉末をシート状に成型加工した後、焼成することにより形成する方法が採用されているが、前記圧電素子の材料は一般的に難エッチング材料であり、エッチングレートが遅いため加工に時間が掛かり、スループットが低くコスト高になるという課題を抱えている。
【０００７】
加えてエッチングの際にマスクの下が浸食されるアンダーカットが発生する、加工形状がばらつくので寸法精度を維持しにくい、などの問題がある。
【０００８】
これに対して、ウェットエッチングとドライエッチングを併用して圧電体をエッチングすることによりアンダーカットを防ぐ製造法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。しかし上記の製法ではアンダーカットは防げるが、寸法精度はウェットエッチングの精度をそのまま引き継ぐので、加工精度の問題は解決しない。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮し、圧電素子の加工寸法を下部電極上に設けた段差で規定することにより、除去したい部分を容易にエッチングし、かつ加工精度を向上させる圧電型液滴吐出ヘッドの構造・製法を得ることを目的としている。
【特許文献１】特開平１１−３４８２８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１５３３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は短時間で加工可能かつ加工精度の高い圧電型液滴吐出ヘッドおよ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】
【００１１】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドは、圧力室内の液を加圧してノズルから液滴として吐出させる振動板と、前記振動板の上に形成された第１電極と、前記第１電極の上に結晶配向性を制御されて形成され前記振動板を駆動する圧電体と、前記圧電体の上に形成された第２電極と、を有し、前記振動板上において、前記圧電体をエッチング除去される部分に３０〜８５度の立ち上がり角度のテーパをもつ台形部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記構成の発明では、台形部のテーパにより圧電体の結晶に生じたマイクロクラックのため、圧電体に対して迅速で加工精度の高いエッチングを行うことができる。
【００１３】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッドは、前記台形部のテーパ立ち上がり角度が４５〜８０度であることを特徴とする。
【００１４】
上記構成の発明では、前記台形部のテーパ立ち上がり角度を最適な角度とすることで、より迅速で加工精度の高いエッチングを行うことができる。
【００１５】
請求項３に記載の液滴吐出ヘッドは、前記振動板には、前記圧電体をエッチング除去される部分に３０〜８５度の立ち上がり角度のテーパをもつ連続した凸部が設けられていることを特徴とすることを特徴とする。
【００１６】
上記構成の発明では、連続した凸部のテーパにより圧電体の結晶に生じたマイクロクラックのため、圧電体に対して迅速で加工精度の高いエッチングを行うことができる。
【００１７】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッドは、前記凸部のテーパ立ち上がり角度が４５〜８０度であることを特徴とする。
【００１８】
上記構成の発明では、のテーパ立ち上がり角度を最適な角度とすることで、より迅速で加工精度の高いエッチングを行うことができる。
【００１９】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッドは、前記振動板には、前記圧電体をエッチング除去される部分に３０〜８５度の立ち上がり角度のテーパをもつ台形部、または連続した凸部が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
上記構成の発明では、台形部、または連続した凸部のテーパにより圧電体の結晶に生じたマイクロクラックのため、圧電体に対して迅速で加工精度の高いエッチングを行うことができる。
【００２１】
請求項６に記載の液滴吐出ヘッドは、前記台形部、または連続した凸部のテーパ立ち上がり角度が４５〜８０度であることを特徴とする。
【００２２】
上記構成の発明では、台形部、または連続した凸部のテーパ立ち上がり角度を最適な角度とすることで、より迅速で加工精度の高いエッチングを行うことができる。
【００２３】
請求項７に記載の液滴吐出ヘッドは、前記圧電体が設けられた振動板と前記台形部または前記凸部との段差量が前記圧電体の厚さより小さいことを特徴とする。
【００２４】
上記構成の発明では、段差量を圧電体の厚さ以下に抑えることでより確実にマイクロクラックを発生させることができる。
【００２５】
請求項８に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、圧力室内の液を加圧してノズルから液滴として吐出させる振動板と、前記振動板の上に形成された第１電極と、前記第１電極の上に結晶配向性を制御されて形成され前記振動板を駆動する圧電体と、前記圧電体の上に形成された第２電極と、を有し、前記振動板上において、前記圧電体をエッチング除去される部分に３０〜８５度の立ち上がり角度のテーパをもつ台形部を備えたことを特徴とする。
【００２６】
上記構成の発明では、台形部のテーパにより圧電体の結晶に生じたマイクロクラックのため、圧電体に対して迅速で加工精度の高いエッチングを行うことができる。
【００２７】
請求項９に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記台形部のテーパ立ち上がり角度が４５〜８０度であることを特徴とする。
【００２８】
上記構成の発明では、前記台形部のテーパ立ち上がり角度を最適な角度とすることで、より迅速で加工精度の高いエッチングを行うことができる。
【００２９】
請求項１０に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、圧力室内の液を加圧してノズルから液滴として吐出させる振動板と、前記振動板の上に形成された第１電極と、前記第１電極の上に結晶配向性を制御されて形成され前記振動板を駆動する圧電体と、前記圧電体の上に形成された第２電極と、を有し、前記振動板上において、前記圧電体をエッチング除去する部位を、他の部分に対して０．１〜０．５μｍの段差をもつ凸部として設けたことを特徴とする。
【００３０】
上記構成の発明では、台形部のテーパにより圧電体の結晶に生じたマイクロクラックのため、圧電体に対して迅速で加工精度の高いエッチングを行うことができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は上記構成としたので、短時間で加工可能かつ加工精度の高い圧電型液滴吐出ヘッドの構造および製法とすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
＜基本構成＞
本発明に係る液滴吐出ヘッドについて説明する。
【００３３】
図１には、本発明に係る画像形成装置の一例である液滴吐出ヘッドが示されている。
【００３４】
本発明における液滴吐出ヘッドは図１に示すように
圧力室２６と、インクを加圧してノズル２２からインク滴として吐出させる振動板１２と、振動板１２の上に設けた下部電極１４と、その上に設けた圧電体１６と、更にその上に設けた上部電極１８と、酸化膜からなる保護層１９を備えている。
【００３５】
インクプール２０からインク供給口２４を経由して圧力室２６に供給されたインクは圧電体１６によって駆動される振動板１２の振動により加圧され、ノズル２２からインク滴２３として図示しない用紙上に吐出されて着弾し、インク画像を形成する。
【００３６】
引き出し配線２８を経由してスイッチングＩＣ３０でドライブされ、振動板１２を駆動する圧電体１６は下部電極１４の上に結晶成長により生成され、結晶配向性を制御されている。
【００３７】
具体的には図２に示すように、振動板１２に段差部３４を設け、周囲より高くなった凸部１３をエッチングにより圧電体１６を除去する部分とする。振動板１２上には下部電極１４が層として形成され、この下部電極１４上に圧電体１６が結晶成長で生成されるが、このとき振動板１２上には段差部３４が存在するため、結晶の成長は一様ではなくなる。
【００３８】
すなわち、図中○で囲んだ部分はテーパー形状の段差３４により、圧電体１６の結晶成長方向が周囲と異なる。圧電体１６の結晶は下地の下部電極１４面に対して垂直に成長するため、隣接した部分の結晶成長に干渉する。
【００３９】
このことにより、図２のように両者の干渉面にマイクロクラック（スリット）３２が発生する。このマイクロクラック３２を意図的に発生させて、寸法精度の向上、エッチングを促進させる。
【００４０】
すなわち従来は図１０に示すようにエッチングは結晶構造に従って等方性で進行するので、マスクの下は必ずしも垂直方向にエッチングが進行しない。このため（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）とエッチングが進行するにつれてマスクの下までエッチングが進み（アンダーカット）、マスク部分の断面がオーバーハングのついた逆テーパ形状となりやすい。これによりエッチング部分の形状がマスクに沿った安定した形状とはならず寸法精度がばらつきやすい。
【００４１】
さらに圧電体は一般に難エッチング材料であり、エッチングレートが遅いため加工に時間が掛かり、スループットが低くコスト高になるという課題もあり、エッチング時間が長くなれば寸法精度の問題はさらに深刻なものとなる。
【００４２】
これに対して本発明では圧電体１６にマイクロクラック３２が存在することにより、圧電体１６を除去すべき部分である凸部１３と周囲の圧電体１６との間にエッチャントが侵入する。このためエッチングの初期からパターン分離が良好に促進され、早めにエッチングを停止しても問題が発生しにくい。
【００４３】
また、マイクロクラック３２部は下部電極１４と圧電体１６との界面にエッチャントが侵入することでエッチングが促進されるので、Ｄｒｙエッチングよりもマイクロクラック３２内部に薬液が回りこむＷｅｔエッチングのほうがより効果が大きい。
【００４４】
このことを利用し、圧電素子の加工寸法を下部電極１４の段差部３４で規定することで、圧電体１６を除去したい部分を容易にエッチングし、かつ加工精度を向上させることができる。
【００４５】
このとき図３に示すようにテーパー部分の角度θは８５°以上（略垂直から逆テーパー）は好ましくなく、また３０度未満でも発生しにくい。マイクロクラック３２は角度θが３０〜８５°の範囲で効果があるが、８０°近辺が最も効果的である。つまり、角度θとマイクロクラック３２の発生し易さの関係は以下のようになる。×は発生せず、△は発生するが不十分、○は適、◎は最適を表す。
【００４６】
θ：    〜３０度    ×
θ：３０〜４５度    △
θ：４５〜８０度    ○
θ：      ８０度    ◎
θ：８０〜８５度    ○
θ：８５〜    度    ×
角度θが上記の△○範囲、すなわち３０〜８５度、より望ましくは８０度近傍となるように段差部３４を設ければ、マイクロクラック３２を効率よく確実に発生させることができ、加工速度が速く、加工精度のよいエッチングを行うことができる。
＜製造方法＞
図４には本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法が示されている。
【００４７】
図４（ａ）に示すように振動板１２（Si / SiO2 / SiN / TiN / TiAlN）の変位部分、すなわち凸部１３を除く部分をエッチングする。エッチングする段差の深さは、０．５μｍ程度が好適であるが、圧電体１６の厚み未満の深さが望ましい。
【００４８】
またエッチング部の側壁は、段差部３４が変位部分となす角度（テーパ角度）が前述のように３０〜８５°となるようなテーパー形状がよい。
【００４９】
次いで図４（ｂ）に示すように下部電極１４を形成する。下部電極１４の素材としてはＩｒ、Ｐｔなどが好適である。
【００５０】
さらに図４（ｃ）に示すように下部電極１４上に結晶配向性をもつ圧電体１６をスパッタ、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相堆積法：Metal Organic Chemical Vapor Deposition）、ゾルゲル法などにより形成する。この場合は特に結晶配向性が重要であるので、結晶配向性に優れたスパッタ、ＭＯＣＶＤ法が好適である。
【００５１】
次いで図４（ｄ）に示すように上部電極１８を形成する。上部電極１８の素材としてはＩｒ、Ｐｔなどが好適である。
【００５２】
さらに図４（ｅ）に示すように、圧電体１６のうち残しておきたい部分（上部電極１８部分）をエッチング工程で除去されないようレジスト３６でマスキングする。このとき、圧電体１６を除去したい凸部１３と、レジスト３６でマスキングした上部電極１８部分の境界はマイクロクラック３２によってエッチャントが侵入しやすい状態となっている。
【００５３】
次いで圧電体１６をエッチングする。このとき、マイクロクラック３２の存在によってエッチングが促進されるため、早くからパターン分離が始まる。これにより本発明では、この時点でエッチングを停止しても特性に問題はない。このため実用上の処理時間をマイクロクラック３２の存在しない場合に比較して短縮することができる。
【００５４】
図４（ｆ）は最後まで圧電体１６がエッチングされた状態であり、マイクロクラック３２の存在によって点線で囲んだ部分がテーパー形状となりアンダーカットが発生しないので寸法精度が高く、好ましい結果が得られる。
【００５５】
図５には本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法が平面図と断面図の対比で示されている。
【００５６】
図５（ａ）に示すように、下部電極１４上にスパッタ、ＭＯＣＶＤ、ゾルゲル法などにより形成された結晶配向性をもつ圧電体１６に対して、残しておきたい部分、すなわち凸部１３を除く部分をフォトリソ工程によりレジスト３６でカバーし、マスクを形成する。
【００５７】
このとき、圧電体１６を除去したい凸部１３と、レジスト３６でマスキングした上部電極１８部分の境界はマイクロクラック３２によってエッチャントが侵入しやすい状態となっている。
【００５８】
次いで図５（ｂ）に示すように、マイクロクラック３２のある段差部３４からエッチャントが侵入するのでエッチングが進み、凸部１３と上部電極１８部分との分離が進む。このとき完全に素子分離できた状態でエッチングを停止し、他の部分に圧電体１６が残っていても、各素子の特性には影響しない。すなわちエッチング工程に必要な時間が短く、かつ早めに停止した場合でも安全マージンが大きい。
【００５９】
完全に圧電体１６を除去した状態では図５（ｃ）のように圧電体１６を除去された下部電極１４と、レジスト３６でマスクされた上部電極１８からなるパターンが形成される。
【００６０】
上記のように本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は短時間で加工可能かつ加工精度の高い圧電型液滴吐出ヘッドの製法とすることができる。
＜製造方法２＞
図６には本発明の第２実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法が示されている。
【００６１】
図６（ａ）に示すように振動板１２（Si / SiO2 / SiN / TiN / TiAlN）の変位部分、すなわち凸部１３を凸凹が連続した形状にエッチングする。このときエッチングする深さは０．５μｍ程度が好適であるが、圧電体１６の厚み未満の深さが望ましい。
【００６２】
また凸部１３を除く部分もまた平面状にエッチングする。エッチングする段差の深さは、０．５μｍ程度が好適であるが、圧電体１６の厚み未満の深さが望ましい。
【００６３】
またエッチング部の側壁は、段差部３４が変位部分となす角度（テーパ角度）が前述のように３０〜８５°となるようなテーパー形状がよい。
【００６４】
次いで図６（ｂ）に示すように下部電極１４を形成する。下部電極１４の素材としてはＩｒ、Ｐｔなどが好適である。
【００６５】
さらに図６（ｃ）に示すように下部電極１４上に結晶配向性をもつ圧電体１６をスパッタ、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相堆積法）、ゾルゲル法などにより形成する。この場合は特に結晶配向性が重要であるので、結晶配向性に優れたスパッタ、ＭＯＣＶＤ法が好適である点は第１実施形態と同様である。
【００６６】
このとき、凸部１３上には図６（ａ）で形成された凸凹が連続して存在する。このため破線で囲んだ範囲にはマイクロクラック３２が連続して形成される。
【００６７】
次いで図６（ｄ）に示すように上部電極１８を形成する。上部電極１８の素材としてはＩｒ、Ｐｔなどが好適である。
【００６８】
さらに図６（ｅ）に示すように圧電体１６をエッチングする。このとき、マイクロクラック３２の存在によって凸部１３および凸部１３と上部電極１８との境界ではエッチングが促進されるため、早くからパターン分離が始まる。これにより本発明では、この時点でエッチングを停止しても特性に問題はない。このため実用上の処理時間をマイクロクラック３２の存在しない場合に比較して短縮することができる。さらに本実施形態では凸部１３にもマイクロクラック３２が連続して存在するので、更にエッチングが促進される。
【００６９】
図６（ｆ）は最後まで圧電体１６がエッチングされた状態であり、マイクロクラック３２の存在によって点線で囲んだ部分がテーパー形状となりアンダーカットが発生しないので寸法精度が高く、好ましい結果が得られる。
【００７０】
図７には本発明の第２実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法が平面図と断面図の対比で示されている。
【００７１】
図７（ａ）に示すように、下部電極１４上にスパッタ、ＭＯＣＶＤ、ゾルゲル法などにより形成された結晶配向性をもつ圧電体１６に対して、残しておきたい部分、すなわち凸部１３を除く部分をフォトリソ工程によりレジスト３６でカバーし、マスクを形成する。
【００７２】
このとき、圧電体１６を除去したい凸部１３と、レジスト３６でマスキングした上部電極１８部分の境界はマイクロクラック３２によってエッチャントが侵入しやすい状態となっている。
【００７３】
図７（ａ）に示すように、凸部１３に形成される凸凹が連続した形状については、平面図上で正方形となる形状でもよいし、長方形が並ぶ畝状の形状でもよい。
【００７４】
次いで図７（ｂ）に示すように、マイクロクラック３２のある段差部３４からエッチャントが侵入するのでエッチングが進み、凸部１３と上部電極１８部分との分離が進む。
【００７５】
また凸部１３は複数の凸凹が連続した形状なので、圧電体１６もまた複数のマイクロクラック３２が連続した形状となり、この複数のマイクロクラック３２の存在によってエッチャントが侵入し、エッチングが促進される。
【００７６】
さらに、このとき完全に素子分離できた状態でエッチングを停止し、他の部分に圧電体１６が残っていても、各素子の特性には影響しない。すなわちエッチング工程に必要な時間が短く、かつ早めに停止した場合でも安全マージンが大きい。
【００７７】
完全に圧電体１６を除去した状態では図７（ｃ）のように圧電体１６を除去された下部電極１４と、レジスト３６でマスクされた上部電極１８からなるパターンが形成される。
【００７８】
上記のように本発明の第２実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は短時間で加工可能かつ加工精度の高い圧電型液滴吐出ヘッドの製法とすることができる。
＜製造方法３＞
図８には本発明の第３実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法が示されている。
【００７９】
図８（ａ）に示すように振動板１２（Si / SiO2 / SiN / TiN / TiAlN）に着膜後、パターニングして変位部分上の膜を除去することにより、振動板１２上に凸部１３を形成する。着膜する材料はSiO2、Poly-Si、SiN等700℃程度の高温に耐えられるものがよい。着膜の厚さは、０．５μｍ程度、圧電体１６の厚み未満が好適である。
【００８０】
また場所によって凸部１３は第１実施形態と同様の平面で形成された凸部１３ｂと、第２実施形態と同様に凸凹の連続した形状である凸部１３ａから選択することもできる。
【００８１】
さらにエッチング部の側壁は、段差部３４が変位部分となす角度（テーパ角度）が前述のように３０〜８５°となるようなテーパー形状がよい。
【００８２】
次いで図８（ｂ）に示すように下部電極１４を形成する。下部電極１４の素材としてはＩｒ、Ｐｔなどが好適である。
【００８３】
さらに図８（ｃ）に示すように下部電極１４上に結晶配向性をもつ圧電体１６をスパッタ、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相堆積法）、ゾルゲル法などにより形成する。この場合は特に結晶配向性が重要であるので、結晶配向性に優れたスパッタ、ＭＯＣＶＤ法が好適である点は第１、第２実施形態と同様である。
【００８４】
このとき、凸部１３ａ上には図６（ａ）で形成された凸凹が連続して存在する。このため破線で囲んだ範囲にはマイクロクラック３２が連続して形成される。また凸部１３の周辺部分にもマイクロクラック３２が形成される。
【００８５】
次いで図８（ｄ）に示すように上部電極１８を形成する。上部電極１８の素材としてはＩｒ、Ｐｔなどが好適である。
【００８６】
さらに図８（ｅ）に示すようにレジスト３６でパターニングし、圧電体１６をエッチングする。このとき、マイクロクラック３２の存在によって凸部１３ａおよび凸部１３と上部電極１８との境界ではエッチングが促進されるため、早くからパターン分離が始まる。これにより本発明では、この時点でエッチングを停止しても特性に問題はない。このため実用上の処理時間をマイクロクラック３２の存在しない場合に比較して短縮することができる。さらに本実施形態では凸部１３ａにもマイクロクラック３２が連続して存在するので、更にエッチングが促進される。
【００８７】
図８（ｆ）は最後まで圧電体１６がエッチングされた状態であり、マイクロクラック３２の存在によって点線で囲んだ部分がテーパー形状となりアンダーカットが発生しないので寸法精度が高く、好ましい結果が得られる。さらに凸部１３ａのように凸凹構造のパターンを密にすればエッチングは促進されるので、パターンの密度によってエッチング速度を制御することもできる。
【００８８】
上記のように本発明の第３実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は短時間で加工可能かつ加工精度の高い圧電型液滴吐出ヘッドの製法とすることができる。
＜従来例との形状比較：断面図＞
図９〜１０には本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法と従来の製造方法の比較が示されている。
【００８９】
図９（ａ）、図１０（ａ）に示すように振動板１２／下部電極１４上に形成された圧電体１６上の必要な部分に上部電極１８を設け、この上部電極１８部分をレジスト３６でマスクする。
【００９０】
図９（ａ）の本発明は圧電体１６の形成時に、圧電体１６を除去したい凸部１３ａおよび凸部１３と上部電極１８部分の境界にマイクロクラック３２が形成され、エッチャントが侵入しやすい構造となっている。
【００９１】
次にエッチングを開始すると図９（ｂ）、図１０（ｂ）に示すように等方性でエッチングが進行するので図９（ｂ）の本発明ではマイクロクラック３２に沿ってエッチングが進行し、早くからパターン分離が始まる。図９（ｃ）でエッチング工程が終了する前に、前述のようにこの時点でエッチングを停止しても特性に問題はないので、更にエッチング工程の所要時間は短縮される。
【００９２】
これに対して図１０（ｂ）の従来例では等方性でエッチングが進行するのでレジスト３６の下にエッチングが回り込むいわゆるアンダーカットが発生し、エッチング形状がレジスト３６のパターンから外れ、図１０（ｃ）でエッチングが終了するまでにばらつきが起こり始める。
【００９３】
図９（ｄ）、図１０（ｄ）でエッチングが終了しレジストを除去した段階では、従来の図１０（ｄ）では圧電体１６の断面形状がアンダーカットによりオーバーハングのついた所謂逆テーパ形状となり、形状のばらつきが大きくなる。これに対して本発明においては図９（ｄ）に示すように、圧電体１６の断面形状が逆テーパ形状になりにくく、ばらつきの小さいエッチング加工を行うことができる。
＜その他＞
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００９４】
例えば、上記実施の形態では振動板上に形成された圧電体をエッチングして製造する液滴吐出ヘッドだが、これに限らず圧電体などの難エッチング材を加工するものであればアクチュエータや発音体など、他の形式であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係る液滴吐出ヘッドの構造を示す図である。
【図２】本発明に係る圧電体の結晶成長を示す図である。
【図３】本発明に係る圧電体の段差角度とクラックの発生を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を示す図である。
【図９】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を示す図である。
【図１０】従来の液滴吐出ヘッドの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０  液滴吐出ヘッド
１２  振動板
１３  凸部
１４  下部電極
１６  圧電体
１８  上部電極
２０  インクプール
２２  ノズル
２４  インク供給口
２６  圧力室
３２  マイクロクラック
３４  段差部
３６  レジスト
【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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