(57)【要約】【課題】エッチングによるパターン寸法の均一性を向上できるとともに、エッチングプロセスにおける条件設定の自由度を向上できる圧電アクチュエーターとその製造方法並びにそれを備えた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】振動板４８と、振動板４８上に設けられる下部電極層５２と、下部電極層５２上に設けられる強誘電体層４６と、を備えた圧電アクチュエーターにおいて、強誘電体層４６と下部電極層５２との間に、強誘電体層４６及び下部電極層５２に対してエッチング選択性を有するエッチングストッパー層９４を設ける。そして、この圧電アクチュエーターを備えた液滴吐出ヘッド３２とし、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６
2007201071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、
前記振動板上に設けられる下部電極層と、
前記下部電極層上に設けられる強誘電体層と、
を備えた圧電アクチュエーターであって、
前記強誘電体層と前記下部電極層との間に、該強誘電体層及び該下部電極層に対してエッチング選択性を有するエッチングストッパー層を設けたことを特徴とする圧電アクチュエーター。
【請求項２】
前記エッチングストッパー層は、前記強誘電体層と前記下部電極層との間に部分的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項３】
前記エッチングストッパー層のエッジが、側面視で前記強誘電体層のエッジよりも内側に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項４】
前記エッチングストッパー層は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項５】
前記強誘電体層が、ＰＺＴで構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項６】
前記下部電極層が、Ｉｒ、ＩｒＯ２、Ｒｕ、ＲｕＯ２、Ｐｔ、ＰｔＯ２、Ｔａ、ＴａＯ２の何れかで構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項７】
振動板と、
前記振動板上に設けられる下部電極層と、
前記下部電極層上に設けられる強誘電体層と、
を備えた圧電アクチュエーターの製造方法であって、
前記強誘電体層と前記下部電極層との間に、該強誘電体層及び該下部電極層に対してエッチング選択性を有するエッチングストッパー層を設け、前記強誘電体層の所定エリアをエッチング除去した後に、前記エッチングストッパー層を除去することを特徴とする圧電アクチュエーターの製造方法。
【請求項８】
前記強誘電体層の所定エリアにスリット状又は格子状の開口部を形成し、該所定エリアのエッチング除去を前記エッチングストッパー層に到達するまで実施した後、レジストの塗布、前記エッチングストッパー層の除去、前記レジストの除去を実施することで、前記強誘電体層をパターニングすることを特徴とする請求項７に記載の圧電アクチュエーターの製造方法。
【請求項９】
前記エッチングストッパー層が、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜で構成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の圧電アクチュエーターの製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の圧電アクチュエーターを備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項１１】
請求項１０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、液滴吐出ヘッドからインク等の液滴を吐出するための圧電アクチュエーターと、その製造方法に関し、更には、その圧電アクチュエーターを備えた液滴吐出ヘッド及び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）等を印刷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においては、低コストで高密度かつ高精度のインクジェット記録ヘッドを実現するために、様々な課題を抱えている。その中の重要な課題の１つに、ドライエッチングによる圧電素子の加工がある。
【０００３】
従来、圧電素子の加工においては、ブラスト（研磨）等の機械的な加工をしてきたが、今後のデバイスの微細化に伴う圧電素子の薄膜化や、生産性向上及びコスト低減などの観点から、これらに優れるドライエッチング加工が注目されている。しかしながら、圧電素子の材料であるＰＺＴ等のセラミック材は、難エッチング材として知られており、エッチング自体が困難であるだけでなく、下地層とのエッチング選択性を向上させる必要があることなどから、プロセス条件の設定が非常に困難になっている。
【０００４】
例えば、エッチングのプロセス条件によっては、剥離するようにエッチングが進み、時間をかけてもエッチング残渣が発生したり、また、過度なオーバーエッチングをかければ、下地層である下部電極（例えばＩｒ膜）を損傷し、デバイス特性、信頼性を劣化させるおそれがあった。
【０００５】
また、ＰＺＴのパターニングをドライエッチングで実施する場合、エッチング速度が遅いことも問題となっている。すなわち、ＰＺＴのドライエッチング時に発生する、ＰＺＴとエッチングガスとの反応生成物であるＰｂ、Ｚｒ、Ｔｉのハロゲン化物（ＰｂＣｌ４、ＺｒＦ４等）は蒸気圧が高いため、エッチング中に脱離し難い。エッチング速度を上げるためには、処理の際に高温処理が必要であり、装置性能の温調機能の向上、及び高温に耐え得るハードマスク材料の採用の必要など、多方面に影響することになる。
【０００６】
しかも、エッチングの際に生じる、これら反応生成物が、圧力室の内壁に付着した場合には、エッチング速度が低下するだけではなく、圧力室のコンディションを激変させるため、エッチング性能に影響（エッチングレートの低下等）を及ぼす。そして、それを回復させるためには、圧力室の内壁をクリーニングする必要があるなど、圧力室内部のコンディションの維持が難しく、メンテナンス頻度が増加する問題がある。 
【０００７】
また、従来の製造プロセスでは、ＰＺＴをエッチングすることで、圧電素子の能動部のパターンエリアを規定していた。この場合、仕上がりのパターン寸法はＰＺＴのエッチング性能に大きく依存するため、エッチングの変換差ばらつきが、そのまま圧電素子パターンの変換差ばらつきに反映される。特に、圧電素子の厚さが厚くなるほどパターン変換差のばらつきは顕著になり、結果として変位に寄与する実効的な圧電素子の厚さがばらつくことになる。
【０００８】
そして、これにより、振動板の膜厚が不均一になる問題も生じる。この問題を回避するためには、下地層である下部電極上にエッチング調整層を設けて、圧電素子の厚さ方向のエッチングを制御して、振動板の膜厚を均一にする（例えば、特許文献１参照）、ハードマスクを採用する、エッチング性能を向上させるなどが必要であり、工数やコストの点で大きな制約が生じる問題がある。
【特許文献１】特開２００３−２６６６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑み、エッチングによるパターン寸法の均一性を向上できるとともに、エッチングプロセスにおける条件設定の自由度（エッチング選択比）を向上できる圧電アクチュエーターと、その製造方法、更には、その圧電アクチュエーターを備えた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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の圧電アクチュエーターは、振動板と、前記振動板上に設けられる下部電極層と、前記下部電極層上に設けられる強誘電体層と、を備えた圧電アクチュエーターであって、前記強誘電体層と前記下部電極層との間に、該強誘電体層及び該下部電極層に対してエッチング選択性を有するエッチングストッパー層を設けたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２に記載の圧電アクチュエーターは、請求項１に記載の圧電アクチュエーターにおいて、前記エッチングストッパー層が、前記強誘電体層と前記下部電極層との間に部分的に設けられていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３に記載の圧電アクチュエーターは、請求項２に記載の圧電アクチュエーターにおいて、前記エッチングストッパー層のエッジが、側面視で前記強誘電体層のエッジよりも内側に形成されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項１乃至請求項３に記載の発明によれば、エッチングストッパー層により、強誘電体層のパターン寸法を規定できる。したがって、エッチングによるパターン寸法の均一性を向上させることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の圧電アクチュエーターは、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の圧電アクチュエーターにおいて、前記エッチングストッパー層が、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜で構成されていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項５に記載の圧電アクチュエーターは、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の圧電アクチュエーターにおいて、前記強誘電体層が、ＰＺＴで構成されていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項６に記載の圧電アクチュエーターは、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の圧電アクチュエーターにおいて、前記下部電極層が、Ｉｒ、ＩｒＯ２、Ｒｕ、ＲｕＯ２、Ｐｔ、ＰｔＯ２、Ｔａ、ＴａＯ２の何れかで構成されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項４乃至請求項６に記載の発明によれば、エッチングプロセスにおける条件設定の自由度が増し、エッチング選択比を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る請求項７に記載の圧電アクチュエーターの製造方法は、振動板と、
前記振動板上に設けられる下部電極層と、前記下部電極層上に設けられる強誘電体層と、を備えた圧電アクチュエーターの製造方法であって、前記強誘電体層と前記下部電極層との間に、該強誘電体層及び該下部電極層に対してエッチング選択性を有するエッチングストッパー層を設け、前記強誘電体層の所定エリアをエッチング除去した後に、前記エッチングストッパー層を除去することを特徴としている。
【００１９】
また、請求項８に記載の圧電アクチュエーターの製造方法は、請求項７に記載の圧電アクチュエーターの製造方法において、前記強誘電体層の所定エリアにスリット状又は格子状の開口部を形成し、該所定エリアのエッチング除去を前記エッチングストッパー層に到達するまで実施した後、レジストの塗布、前記エッチングストッパー層の除去、前記レジストの除去を実施することで、前記強誘電体層をパターニングすることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項９に記載の圧電アクチュエーターの製造方法は、請求項７又は請求項８に記載の圧電アクチュエーターの製造方法において、前記エッチングストッパー層が、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜で構成されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項７乃至請求項９に記載の発明によれば、エッチングストッパー層により、強誘電体層のパターン寸法を規定できる。したがって、エッチングによるパターン寸法の均一性を向上させることができる。そして、エッチングプロセスにおける条件設定の自由度が増し、エッチング選択比を向上させることができる。
【００２２】
また、本発明に係る請求項１０に記載の液滴吐出ヘッドは、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の圧電アクチュエーターを備えたことを特徴としている。
【００２３】
そして、本発明に係る請求項１１に記載の液滴吐出装置は、請求項１０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。
【００２４】
請求項１０及び請求項１１に記載の発明によれば、低コストで高密度かつ高精度の液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、エッチングによるパターン寸法の均一性を向上できるとともに、エッチングプロセスにおける条件設定の自由度（エッチング選択比）を向上できる圧電アクチュエーターと、その製造方法、更には、その圧電アクチュエーターを備え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】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。つまり、このインクジェット記録ユニット３０は、シングルパス印字が可能なＦｕｌｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ）となっている。
【００３４】
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。
【００３５】
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はインクジェット記録ヘッド３２の構成を示す概略平面図である。すなわち、図４（Ａ）はインクジェット記録ヘッド３２の全体構成を示すものであり、図４（Ｂ）は１つの素子の構成を示すものである。
【００３６】
また、図５（Ａ）乃至図５（Ｃ）は、それぞれ図４（Ｂ）の各部をＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線の断面にて示すものである。ただし、後述するシリコン基板７２、プール室部材３９、ＳｉＯ２膜９４等は省略している。更に、図６は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縦断面図である。
【００３７】
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。本実施形態では、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。
【００３８】
また、この駆動ＩＣ６０の下面には、図７で示すように、複数のバンプ６０Ｂ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、強誘電体である圧電素子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。
【００３９】
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。
【００４０】
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となっている。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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
振動板４８は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）で形成され、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〜２０μｍとされている。
【００４５】
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上部電極５４が配置されている。そして、圧電素子４６は、低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）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低透水性絶縁膜（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（ＰＺＴ膜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。
【００４６】
更に、低透水性絶縁膜（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となっている。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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上の低透水性絶縁膜（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。
【００５１】
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。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。
【００５２】
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、下部電極５２との間に設けられた圧電素子４６に所定のタイミングで電圧が印加され、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。
【００５３】
なお、振動板４８、圧電素子４６、上部電極５４、下部電極５２が圧電アクチュエーターの構成要素である。また、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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（図１３（Ｂ）参照）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。
【００５８】
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。
【００５９】
そして、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や振動板４８の成膜温度（例えば３５０℃）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。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。
【００６０】
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。
【００６１】
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）を着膜する。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、ＳｉＯ２膜８２（振動板４８）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、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。
【００６２】
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となる薄膜、即ちＳｉＯ２膜８２（膜厚５μｍ）をＰｌａｓｍａ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（Ｐ−ＣＶＤ）法により成膜する。なお、振動板４８には、ＳｉやＳＵＳ等も使用できる。その後、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を成膜する。
【００６３】
そして、図９−３（Ｈ）で示すように、下部電極５２の上面に、ＳｉＯ２膜９４（膜厚１μｍ）をスパッタ法により成膜し、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（濃度２０％のＨＦ溶液によるウェットエッチング又はＣＦ系ガス（ＣＦ４、ＣＨＦ３等）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。このＳｉＯ２膜９４は、圧電素子４６を精度よくパターニングするためのエッチングストッパー層として機能する。なお、このエッチングストッパー層としては、シリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４膜）も使用できる。
【００６４】
その後、図９−３（Ｉ）で示すように、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する。そして、図９−３（Ｊ）で示すように、ホトリソグラフィー法により、レジストマスク９６を形成する。このレジストマスク９６では、ＰＺＴ膜６４及びＩｒ膜６６の除去エリア（所定エリア）９６Ａが、スリット状、好ましくは格子状のパターンとされている。その後、図９−４（Ｋ）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。
【００６５】
つまり、ＰＺＴ膜スパッタ（膜厚１０μｍ）、Ｉｒ膜スパッタ（膜厚０．５μｍ）、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）により、ＰＺＴ膜６４及びＩｒ膜６６の除去エリア９６Ａにスリット状、好ましくは格子状の開口部９８を形成する。なお、下部及び上部の電極材料としては、圧電素子４６であるＰＺＴ材料との親和性が高く、耐熱性がある、例えばＩｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｒｕ、ＰｔＯ２、ＴａＯ４、ＩｒＯ２等が挙げられる。また、ＰＺＴ膜６４の積層には、ＡＤ法、ゾルゲル法等も用いることができる。何れにしても、このような材料を用いると、エッチングプロセスにおける条件設定の自由度（エッチング選択比）を向上させることができる。
【００６６】
その後、図９−４（Ｌ）で示すように、エッチングストッパー層としてのＳｉＯ２膜９４が、ＨＦ等の除去用薬液により除去され、次いで、図９−４（Ｍ）で示すように、所定の剥離液により、レジストマスク９６が除去される。こうして、ＰＺＴ膜６４、即ち圧電素子４６が精度よくパターニングされる。なお、エッチングストッパー層であるＳｉＯ２膜９４が成膜されていない領域が、圧電素子４６（ＰＺＴ膜６４）が機能する能動領域であり、ＳｉＯ２膜９４が成膜されて除去されていない領域が、圧電素子４６（ＰＺＴ膜６４）がそのＳｉＯ２膜９４によって機能不能とされた非能動領域となる。
【００６７】
次に、図９−５（Ｎ）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。この下部電極５２が接地電位となる。そして、振動板４８（ＳｉＯ２膜８２）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（濃度２０％のＨＦ溶液によるウェットエッチング又はＣＦ系ガス（ＣＦ４、ＣＨＦ３等）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。
【００６８】
次に、図９−５（Ｏ）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の上面に低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０を積層する。そして、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８４（コンタクト孔）を形成する。具体的には、ＣＶＤ法にてダングリングボンド密度が高い低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０を着膜する、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ＣＦ系ガス（ＣＦ４、ＣＨＦ３等）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。
【００６９】
なお、ここでは低透水性絶縁膜としてＳｉＯｘ膜を用いたが、ＳｉＮｘ膜、ＳｉＯｘＮｙ膜等であってもよい。また、このとき、エッチングストッパー層であるＳｉＯ２膜９４の端部（エッジ）９４Ａは、側面視で圧電素子４６の端部（エッジ）４６Ａよりも内側に食い込むように形成されるため（図９−４（Ｍ）参照）、能動領域と非能動領域が精度よく規定される。
【００７０】
次いで、図９−５（Ｐ）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、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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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）の着膜、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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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１１−１（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。
【００７９】
なお、半田ボール法以外に、図１３（Ａ）で示すように、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、図１３（Ｂ）で示すように、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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が断線しているおそれがある。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。
【００８３】
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。
【００８４】
次に、図１１−２（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（例えば、富士フイルムアーチ社製の感光性ポリイミド  Ｄｕｒｉｍｉｄｅ７３２０）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。
【００８５】
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１１−３（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。
【００８６】
このとき、ＳｉＯ２膜８２からなる振動板４８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、ＳｉＯ２膜８２からなる振動板４８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。
【００８７】
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。
【００８８】
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１１−４（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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
また、ＰＺＴ膜６４をエッチングする開口部９８で、ＰＺＴ膜６４の能動部のパターンエリアを規定するのではなく、ＰＺＴ膜６４の積層前に、エッチングストッパー層であるＳｉＯ２膜９４を成膜して（パターニングして）、下部電極５２と接するＰＺＴ膜６４の能動領域を規定するため、ＰＺＴ膜６４の能動領域は、予めパターニングされたＳｉＯ２膜９４のパターン寸法で規定される。したがって、ＰＺＴ膜６４をエッチングしたときに、開口部９８のばらつきの影響を受けずに済み、エッチングによるパターン寸法の均一性を向上させることができる。 
【０１０３】
一般に、ＰＺＴ膜６４のパターン精度は、膜厚が厚くなるほど（例えば５μｍ〜２０μｍ）、エッチングの際の寸法ばらつきが大きくなる。それに比べて、ＰＺＴ膜６４のパターン寸法を規定するＳｉＯ２膜９４は、約１μｍ程度の膜厚であるため、寸法ばらつきを小さくすることができる。つまり、このＳｉＯ２膜９４でＰＺＴ膜６４の能動領域を規定することにより、寸法精度を向上させることができる。しかも、このようなＳｉＯ２膜９４によるパターン形成の工程のみを追加することで、ＰＺＴ膜６４のパターン精度を向上させることができるため、ハードマスクを採用する、ＰＺＴ膜６４のエッチング性能を向上させるなどが必要とされないメリットもある。
【０１０４】
また、ＰＺＴ膜９４のドライエッチングにおいては、エッチング生成物の圧力室１１５内壁への付着、エッチング速度が遅いなどの問題があるが、ＰＺＴ膜６４を除去するマスクパターンを、開口部９８を形成するエリアのみに限定したので、これらの問題を解決することができる。すなわち、一般的なドライエッチングにおいて、エッチング速度は、開口部９８が大きくなるに従ってエッチングエリアが増加するため、低下する。
【０１０５】
しかし、本実施形態では、ＰＺＴ膜６４のデバイスとしての機能に制約がない範囲内で、かつＰＺＴ膜６４の能動領域の周辺部のみに、開口部９８（エッチングエリア）を限定したので、エッチングエリアの増加を抑制することができる。したがって、エッチング速度を向上させることができるとともに、エッチングの際に生じる反応生成物を抑制することができる。そして、これにより、圧力室１１５内のコンディションの維持がしやすくなり、圧力室内のメンテナンス頻度を抑制することが可能となる。 
【０１０６】
また、ＰＺＴ膜６４の非能動部においては、ＰＺＴ膜６４のエッチング後にＳｉＯ２膜９４を除去する工程を加えることにより、ＰＺＴ膜６４の端部（エッジ）６４Ａのパターニングが容易にできる。つまり、非能動領域のＳｉＯ２膜９４は、端部（エッジ）９４Ａのみが浸食されるため、エッチングストッパー層であるＳｉＯ２膜９４のパターンの粗密により、ＳｉＯ２膜９４を残すエリアと除去するエリアを精度よく規定することが可能となる。
【０１０７】
なお、ＳｉＯ２膜９４の除去を実施する際、ＰＺＴ膜６４の開口部９８を格子状に形成すると、除去用薬液（ＳｉＯ２の場合にはＨＦ溶液等）を供給しやすくできるので、ＳｉＯ２膜９４の除去を促進することができる。また、これにより、エッチング速度を速めることができるので、下部電極５２の損傷を大幅に抑制することができる。
【０１０８】
以上、説明したように、本発明によれば、従来の製造プロセスに比べて、エッチングストッパー層（ＳｉＯ２膜９４）の形成工程と除去工程の追加のみで、ＰＺＴ膜６４のパターン精度（能動領域精度）を向上させることができ、ＰＺＴ膜６４のドライエッチングプロセスにおける安定性の向上（下部電極５２とのエッチング選択比（エッチングレート）の向上、エッチング残渣の低減）を図ることができる。
【０１０９】
なお、本発明に係る液滴吐出ヘッドとして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド３２を挙げ、液滴吐出装置としても、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を挙げたが、本発明に係る液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置は、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。
【０１１０】
すなわち、上記実施形態のインクジェット記録装置１０では各色の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から画像データに基づいて選択的にインク滴が吐出されてフルカラーの画像が記録用紙Ｐに記録されるようになっているが、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。
【０１１１】
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、本発明に係るインクジェット記録ヘッド３２を適用することができる。更に、上記実施形態のインクジェット記録装置１０では、ＦＷＡを例に挙げたが、主走査機構と副走査機構を有するＰａｒｔｉａｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ａｒｒａｙ（ＰＷＡ）に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【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】インクジェット記録ヘッドの構成を示す概略断面図
【図７】インクジェット記録ヘッドの駆動ＩＣのバンプを示す概略平面図
【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】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】シリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ｅ）〜（Ｇ）を示す説明図
【図９−３】シリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ｈ）〜（Ｊ）を示す説明図
【図９−４】シリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ｋ）〜（Ｍ）を示す説明図
【図９−５】シリコン基板上に圧電素子基板を製造する工程（Ｎ）〜（Ｐ）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】圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ａ）〜（Ｃ）を示す説明図
【図１１−２】圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｄ）〜（Ｅ）を示す説明図
【図１１−３】圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｆ）〜（Ｇ）を示す説明図
【図１１−４】圧電素子基板に天板部材を接合した後の工程（Ｈ）〜（Ｉ）を示す説明図
【図１２−１】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】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】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】（Ａ）半田を搭載する別の方法を示す説明図、（Ｂ）半田を搭載する更に別の方法を示す説明図
【符号の説明】
【０１１３】
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）
３８  インクプール室
４０  天板部材
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（強誘電体層）
４８  振動板
５０  連通路
５２  下部電極（下部電極層）
５４  上部電極
５６  ノズル
６０  駆動ＩＣ
６２  積層膜
６４  ＰＺＴ膜
６６  Ｉｒ膜
６８  ノズルフィルム
７０  圧電素子基板
７２  シリコン基板
７４  ノズルプレート
７６  ガラスペースト
７８  Ｇｅ膜
８０  ＳｉＯｘ膜
８２  ＳｉＯ２膜
９４  ＳｉＯ２膜（エッチングストッパー層）
９６  レジストマスク
９８  開口部
１１０  インク
１１２  インク供給用貫通口
１１４  インク供給路
１１５  圧力室
【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９−５】
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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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