(57)【要約】【課題】圧電体層の配向を容易に制御できる圧電素子の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る圧電素子の製造方法は、基板１の上方に第１電極１０を形成する工程と、第１電極１０の上方に前駆体溶液を塗布する工程と、前駆体溶液を乾燥および脱脂して、前駆体層を形成する工程と、前駆体層にマイクロ波を照射して前記前駆体層を結晶化し、圧電体層２０を形成する工程と、圧電体層２０の上方に第２電極３０を形成する工程と、を含み、圧電体層２０は、鉛、ジルコニウム、チタンおよびニオブを含む酸化物である。【選択図】図５
2012069622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上方に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極の上方に前駆体溶液を塗布する工程と、
前記前駆体溶液を乾燥および脱脂して、前駆体層を形成する工程と、
前記前駆体層にマイクロ波を照射して前記前駆体層を結晶化し、圧電体層を形成する工程と、
前記圧電体層の上方に第２電極を形成する工程と、
を含み、
前記圧電体層は、鉛、ジルコニウム、チタンおよびニオブを含む酸化物である、圧電素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記圧電体層を形成する工程では、前記前駆体層に対して、前記マイクロ波の定在波を照射する、圧電素子の製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記圧電体層を形成する工程では、前記前駆体層に対して、２．５４ＧＨｚの周波数のマイクロ波を、投入電力０．２ｋＷ以上０．３ｋＷ以下で２分以上４分以下照射する、圧電素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記第１電極は、（１１１）に優先配向した白金層である、圧電素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧電素子の製造方法を含む、液体噴射ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子の製造方法および液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、強誘電体を用いた強誘電体キャパシター、強誘電体メモリー装置等の研究開発が盛んに行われている。例えば、特許文献１には、鉛、ジルコニウム、チタン、およびニオブを含む強誘電体（ＰＺＴＮ）が開示されている。特許文献１には、（１１１）配向した白金層（第１電極）上にＰＺＴＮを形成することにより、ＰＺＴＮが（１１１）に強く配向し、優れた強誘電性を示したことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１００６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＰＺＴＮを圧電アクチュエーターの圧電体層などの他の用途に用いるためには、ＰＺＴＮを（１１１）配向以外の配向に制御しなければならない場合がある。特許文献１に記載の圧電素子において、ＰＺＴＮを（１１１）以外の他の面に配向させるためには、例えば第１電極の材質を変更するなど圧電素子の構成を変更しなければならない場合があり、配向を制御することは困難であった。
【０００５】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、圧電体層の配向を容易に制御できる圧電素子の製造方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上述の圧電素子の製造方法を含む液体噴射ヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る圧電素子の製造方法は、
基板の上方に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極の上方に前駆体溶液を塗布する工程と、
前記前駆体溶液を乾燥および脱脂して、前駆体層を形成する工程と、
前記前駆体層にマイクロ波を照射して前記前駆体層を結晶化し、圧電体層を形成する工程と、
前記圧電体層の上方に第２電極を形成する工程と、
を含み、
前記圧電体層は、鉛、ジルコニウム、チタンおよびニオブを含む酸化物である。
【０００７】
このような圧電素子の製造方法によれば、圧電体層を（１００）に優先配向させることができる。したがって、圧電素子の構成を変更することなく、圧電体層の配向を容易に制御できる。
【０００８】
なお、ここで、（１００）に優先配向しているとは、（１００）にすべての結晶が配向している場合のみならず、例えば、７０％以上の結晶が（１００）に配向している場合も含むことを意味する。
【０００９】
また、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下「Ｂ」という）を形成する」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【００１０】
本発明に係る圧電素子の製造方法において、
前記圧電体層を形成する工程では、前記前駆体層に対して、前記マイクロ波の定在波を照射することができる。
【００１１】
このような圧電素子の製造方法によれば、前駆体層を効率よく結晶化することができる。
【００１２】
本発明に係る圧電素子の製造方法において、
前記圧電体層を形成する工程では、前記前駆体層に対して、２．５４ＧＨｚの周波数のマイクロ波を、投入電力０．２ｋＷ以上０．３ｋＷ以下で２分以上４分以下照射することができる。
【００１３】
このような圧電素子の製造方法によれば、前駆体層を効率よく結晶化することができる。
【００１４】
本発明に係る圧電素子の製造方法において、
前記第１電極は、（１１１）に優先配向した白金層であることができる。
【００１５】
本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、
本発明に係る圧電素子の製造方法を含む。
【００１６】
このような液体噴射ヘッドの製造方法によれば、本発明に係る圧電素子の製造方法を含むため、圧電体層の配向を容易に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る圧電素子を模式的に示す断面図。
【図２】本実施形態に係る圧電素子の製造工程を模式的に示す図。
【図３】本実施形態に係る圧電素子の製造工程を模式的に示す図。
【図４】本実施形態に係る圧電素子の製造工程を模式的に示す図。
【図５】本実施形態に係る圧電素子の製造工程を模式的に示す図。
【図６】ＸＲＤの測定結果を示す図。
【図７】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの要部を模式的に示す断面図。
【図８】本実施形態に係る液体噴射ヘッドを模式的に示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
１．  圧電素子
まず、本実施形態に係る圧電素子について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態にかかる圧電素子１００を模式的に示す断面図である。
【００２０】
圧電素子１００は、図１に示すように、第１電極１０と、圧電体層２０と、第２電極３０と、を含む。圧電素子１００は、例えば、基板１の上方に形成されている。図示の例では、圧電素子１００は、絶縁層４，６を介して基板１上に形成されている。
【００２１】
基板１は、例えば、導電体、半導体、絶縁体で形成された平板である。基板１は、シリコンウェハーであってもよい。基板１は、上面が平面的な形状であれば内部の構造は限定されず、例えば、内部に空間等が形成された構造であってもよい。
【００２２】
第１絶縁層４は、基板１上に形成されている。第１絶縁層４の材質としては、例えば、酸化シリコンが挙げられる。
【００２３】
第２絶縁層６は、第１絶縁層４上に形成されている。第２絶縁層６の材質としては、例えば、酸化ジルコニウム、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化アルミニウムが挙げられる。
【００２４】
第１絶縁層４および第２絶縁層６は、圧電素子１００が圧電アクチュエーターとして用いられた場合に、振動板として機能することができる。なお、図示の例では、圧電素子１００は、絶縁層４，６を介して、基板１上に形成されているが、圧電素子１００は、基板１上に直接形成されてもよい。この場合、第１電極１０が、圧電体層２０の動作によって変形することのできる振動板としての機能を有していてもよい。
【００２５】
第１電極１０は、絶縁層４，６を介して基板１上に形成されている。図示はしないが、第１電極１０は基板１上に直接形成されてもよい。第１電極１０の形状は、例えば、層状または薄膜状である。第１電極１０の厚みは、例えば、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。第１電極１０の平面形状は、第２電極３０が対向して配置されたときに両者の間に圧電体層２０を配置できる形状であれば、特に限定されず、例えば、矩形、円形である。
【００２６】
第１電極１０は、例えば、（１１１）に優先配向した白金層である。また、例えば、第１電極１０の材質は、ニッケル、イリジウムなどの各種の金属、それらの導電性酸化物（例えば酸化イリジウムなど）、ストロンチウムとルテニウムの複合酸化物（ＳｒＲｕＯｘ：ＳＲＯ）、ランタンとニッケルの複合酸化物（ＬａＮｉＯｘ：ＬＮＯ）であってもよい。第１電極１０は、上記に例示した材料の単層構造でもよいし、複数の材料を積層した構造であってもよい。
【００２７】
第１電極１０の機能の一つとしては、第２電極３０と一対になって、圧電体層２０に電圧を印加するための一方の電極（例えば、圧電体層２０の下方に形成された下部電極）となることが挙げられる。
【００２８】
圧電体層２０は、第１電極１０上に形成されている。圧電体層２０の形状は、例えば、層状または薄膜状である。圧電体層２０の厚みは、例えば、３００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である。
【００２９】
圧電体層２０は、例えば、鉛、ジルコニウム、チタンおよびニオブを含む酸化物である。圧電体層２０の材質は、例えば、ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂ）Ｏ３：ＰＺＴＮ）である。圧電体層２０は、ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛に添加物が含有された材料であってもよい。圧電体層２０は、一般式ＡＢＯ３で表されるペロブスカイト型結晶構造をとることができ、圧電性を有することができる。これにより、圧電体層２０は、第１電極１０および第２電極３０によって電界が印加されることで変形することができる。また、圧電体層２０は、（１００）に優先配向している。これにより、良好な圧電特性を有することができる。
【００３０】
第２電極３０は、圧電体層２０上に形成されている。第２電極３０の形状は、例えば、層状または薄膜状である。第２電極３０の厚みは、例えば、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。第２電極３０の平面形状は、特に限定されず、例えば、矩形、円形である。第２電極３０としては、第１電極１０の材質として列挙した材料を用いることができる。
【００３１】
第２電極３０の機能の一つとしては、第１電極１０と一対になって、圧電体層２０に電圧を印加するための他方の電極（例えば、圧電体層２０の上方に形成された上部電極）となることが挙げられる。
【００３２】
なお、図示の例では、基板１の上方に１つの圧電素子１００が形成されているが、基板１の上方に複数の圧電素子１００が形成されていてもよい。その場合、第１電極１０が、複数の圧電素子１００において、共通電極として互いに電気的に接続されていてもよいし、個別電極として互いに電気的に分離されていてもよい。同様に、第２電極３０が、複数の圧電素子１００において、共通電極として互いに電気的に接続されていてもよいし、個別電極として互いに電気的に分離されていてもよい。
【００３３】
なお、ここでは、圧電素子１００が圧電アクチュエーターとして用いた例を示したが、例えば、圧電体層２０の変形を電気信号として検出する圧電センサー等のその他の用途に用いてもよい。
【００３４】
２．  圧電素子の製造方法
次に、本実施形態に係る圧電素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図２〜図５は、本実施形態に係る圧電素子１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
【００３５】
図２に示すように、基板１上に絶縁層４，６を介して第１電極１０を形成する。具体的には、まず、例えばシリコン基板からなる基板１を熱酸化処理することにより第１絶縁層４を形成し、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等により第２絶縁層６を形成する。第１絶縁層４は、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法により形成されてもよい。次に、第２絶縁層６上に第１電極１０を形成する。第１電極１０は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法により形成される。
【００３６】
図３〜図５に示すように、第１電極１０上に圧電体層２０を形成する。圧電体層２０は、例えば、ゾル−ゲル法、有機金属塗布熱分解（ＭＯＤ）法等の液相法を用いて形成される。以下に詳細に説明する。
【００３７】
図３に示すように、第１電極１０上に前駆体溶液２０ａを塗布する。前駆体溶液２０ａは、例えば、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法によって塗布される。前駆体溶液２０ａは、圧電体層２０を構成する金属元素を含有している。前駆体溶液２０ａは、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂをそれぞれ含む有機金属化合物を、各金属が所望のモル比となるように混合し、該混合物を有機溶媒を用いて溶解または分散させたものである。前駆体溶液２０ａは、例えば、ＰｂＺｒＯ３ペロブスカイト結晶を形成するための縮重合体をｎ−ブタノール等の溶媒に無水状態で溶解した溶液と、ＰｂＴｉＯ３ペロブスカイト結晶を形成するための縮重合体をｎ−ブタノール等の溶媒に無水状態で溶解した溶液と、ＰｂＮｂＯ３ペロブスカイト結晶を形成するための縮重合体をｎ−ブタノール等の溶媒に無水状態で溶解した溶液と、を混合した溶液である。有機溶媒としては、例えば、ブタノール、メタノール、エタノール、プロパノールが挙げられる。
【００３８】
図４に示すように、前駆体溶液２０ａを乾燥および脱脂して、前駆体層２０ｂを形成する。なお、ここで「乾燥」とは、前駆体溶液２０ａの溶媒を蒸発させることをいい、「脱脂」とは、前駆体溶液２０ａに含まれる有機成分を、例えば、ＮＯ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏとして、離脱させることをいう。前駆体溶液２０ａの乾燥および脱脂は、例えば、ホットプレートを用いて前駆体溶液２０ａを加熱することにより行うことができる。前駆体溶液２０ａを乾燥するための温度は、例えば、１００℃以上２００℃以下程度である。前駆体溶液２０ａを脱脂するための温度は、例えば、３００℃以上４００℃以下程度である。
【００３９】
図５に示すように、前駆体層２０ｂにマイクロ波を照射して前駆体層２０ｂを結晶化し（マイクロ波焼成）、圧電体層２０を形成する。マイクロ波は、マイクロ波加熱装置によって、前駆体層２０ｂに照射される。マイクロ波加熱装置は、マイクロ波を導波させる導波管を有し、前駆体層２０ｂは導波管内に置かれる。マイクロ波加熱装置は、導波管内にマイクロ波の定在波を発生させ、導波管内に置かれた前駆体層２０ｂに対して、マイクロ波の定在波を照射することができる。そのため、例えば導波管内においてマイクロ波のエネルギーが大きい位置（定在波の腹）に前駆体層２０ｂを位置させるなどして、マイクロ波を効率よく前駆体層２０ｂに照射できる。これにより、投入電力の９０％以上の高効率で焼成が可能となり、前駆体層２０ｂを効率よく結晶化することができる。具体的には、マイクロ波加熱装置は、例えば、前駆体層２０ｂに対して、２．５４ＧＨｚのマイクロ波を、投入電力０．２ｋＷ以上０．３ｋＷ以下で、２分以上４分以下照射することにより前駆体層２０ｂを結晶化することができる。なお、導波管内は、例えば大気雰囲気である。このようにマイクロ波を照射して前駆体層２０ｂを結晶化することにより、後述する実験例で示すように、圧電体層２０を（１００）に優先配向させることができる。前駆体層２０ｂを結晶化させるための温度は、例えば、６００℃以上８００℃以下である。
【００４０】
以上の工程により、圧電体層２０を形成することができる。なお、例えば、塗布工程、乾燥・脱脂工程、結晶化工程を複数回繰り返すことによって、所望の厚さの圧電体層２０を形成してもよい。
【００４１】
次に、圧電体層２０上に第２電極３０を形成する。具体的には、第２電極３０は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法により形成される。
【００４２】
図１に示すように、第２電極３０および圧電体層２０をパターニングする。その後、例えば、第１電極１０をパターニングしてもよい。パターニングは、例えば、公知のフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術により行われる。パターニングは、各層の形成後に行ってもよいし、複数層の形成後に一括して行ってもよい。
【００４３】
以上の工程により、圧電素子１００を製造することができる。
【００４４】
本実施形態に係る圧電素子１００の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【００４５】
圧電素子１００の製造方法によれば、マイクロ波を照射して前駆体層２０ｂを結晶化することにより、圧電体層２０を（１００）に優先配向させることができる。したがって、圧電素子１００の構成を変更することなく、圧電体層２０の配向を容易に制御できる。このことは後述する実験例において確認されている。
【００４６】
圧電素子１００の製造方法によれば、圧電体層２０を形成する工程において、マイクロ波の定在波を前駆体層２０ｂに照射して結晶化する。これにより、前駆体層２０ｂを効率よく結晶化することができる。
【００４７】
３．  実験例
３．１．  試料の作製
本実験例では、前駆体層の結晶化の条件を変えた３つの試料（試料１、試料２、試料３）を作製した。具体的には、試料１および試料２は、前駆体層の結晶化をマイクロ波加熱装置によって行った。試料１と試料２では、マイクロ波の照射条件を変えた。試料３は、比較例として、前駆体層の結晶化をＲＴＡ（Rapid Thermal Annealing）によって行った。なお、試料１〜３において、圧電体層は、ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴＮ）であり、Ｐｂ：Ｚｒ：Ｔｉ：Ｎｂ＝１１０：４７：４３：１０である。以下に詳細に説明する。
【００４８】
（１）試料１の作製
まず、シリコン基板上に熱酸化により酸化シリコン層を形成した。次に、酸化シリコン層上にスパッタ法により酸化ジルコニウムを形成し、酸化ジルコニウム上にスパッタ法により白金層を形成した。なお、ここで、白金層は、（１１１）に優先配向している。次に、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、およびＮｂをそれぞれ含有する有機金属化合物を溶媒に溶解させた溶液を白金層上に塗布し、その後、乾燥工程および脱脂工程を行って前駆体層を形成した。次に、前駆体層を結晶化して、圧電体層を形成した（結晶化工程）。具体的には、前駆体層に対して、大気雰囲気中で２．５４ＧＨｚのマイクロ波（定在波）を投入電力０．３ｋＷで２分照射して圧電体層を形成した。次に、圧電体層上にスパッタ法により白金層を形成した。以上の工程により、試料１を作製した。
【００４９】
（２）試料２の作製
試料２の作製工程は、結晶化工程を除いて試料１と同じである。試料２の結晶化工程では、前駆体層に対して、大気雰囲気中で２．５４ＧＨｚのマイクロ波（定在波）を投入電力０．２ｋＷで４分照射した。
【００５０】
（３）試料３の作製
試料３の作製工程は、結晶化工程を除いて試料１と同じである。試料３の結晶化工程では、前駆体層をＲＴＡにより酸素雰囲気中において７００℃で５分間焼成した。
【００５１】
３．２．  ＸＲＤ測定結果
試料１〜３をＸ線回折法（ＸＲＤ）により測定した。図６にＸＲＤの測定結果を示す。図６（Ａ）は、試料１の測定結果を示し、図６（Ｂ）は、試料２の測定結果を示し、図６（Ｃ）は、試料３の測定結果を示している。
【００５２】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、マイクロ波を照射して結晶化した試料１および試料２は、ＰＺＴＮが（１００）に優先配向していることがわかった。具体的には、試料１の（１００）配向率は、９３％であり、試料２の（１００）配向率は、８７％であった。これに対して、ＲＴＡにより結晶化した試料３は、ＰＺＴＮが（１１１）に優先配向していることがわかった。このように、前駆体層にマイクロ波を照射して結晶化することにより、圧電体層を（１００）に優先配向させることができることがわかった。
【００５３】
また、試料３の測定結果からも確認できるように、（１１１）配向の白金層を下地層とすると、ＲＴＡで結晶化した場合にはＰＺＴＮは（１１１）に強く配向する。このように、（１１１）配向の白金層を下地層とすると、ＰＺＴＮは（１１１）に配向しやすい。本実験例では、この（１１１）配向の白金層を下地層としても、マイクロ波を照射して結晶化した試料１および試料２は、（１００）に優先配向することが確認できた。したがって、マイクロ波を照射して結晶化することにより、下地層によらずＰＺＴＮを（１００）に優先配向させることができるといえる。
【００５４】
４．  液体噴射ヘッド
次に、本実施形態に係る液体噴射ヘッドについて、図面を参照しながら説明する。図７は、本実施形態に係る液体噴射ヘッド２００の要部を模式的に示す断面図である。図８は、本実施形態に係る液体噴射ヘッド２００の分解斜視図であり、通常使用される状態とは上下を逆に示したものである。
【００５５】
液体噴射ヘッド２００は、本発明に係る圧電素子を有することができる。以下では、圧電素子１００が圧電アクチュエーターとして機能している液体噴射ヘッド２００を例示して説明する。
【００５６】
液体噴射ヘッド２００は、図７および図８に示すように、ノズル孔２１２を有するノズル板２１０と、基板１と、絶縁層４，６と、圧電素子１００と、を含む。さらに、液体噴射ヘッド２００は、図８に示すように、筐体２３０を有することができる。なお、図８では、圧電素子１００を簡略化して図示している。
【００５７】
ノズル板２１０は、図７および図８に示すように、ノズル孔２１２を有する。ノズル孔２１２からは、インクが吐出される。ノズル板２１０には、例えば、多数のノズル孔２１２が一列に設けられている。ノズル板２１０の材質としては、例えば、シリコン、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などを列挙することができる。
【００５８】
基板１は、ノズル板２１０上（図８の例では下）に設けられている。基板１がノズル板２１０と第１絶縁層４との間の空間を区画することにより、図８に示すように、リザーバー（液体貯留部）２２４と、リザーバー２２４と連通する供給口２２６と、供給口２２６と連通する圧力室２２２と、が設けられている。この例では、リザーバー２２４と、供給口２２６と、圧力室２２２とを区別して説明するが、これらはいずれも液体の流路であって、このような流路はどのように設計されても構わない。また、例えば、供給口２２６は、図示の例では流路の一部が狭窄された形状を有しているが、設計に従って任意に形成することができ、必ずしも必須の構成ではない。
【００５９】
リザーバー２２４は、外部（例えばインクカートリッジ）から、絶縁層４，６に設けられた貫通孔２２８を通じて供給されるインクを一時貯留することができる。リザーバー２２４内のインクは、供給口２２６を介して、圧力室２２２に供給されることができる。圧力室２２２は、絶縁層４，６の変形により容積が変化する。圧力室２２２はノズル孔２１２と連通しており、圧力室２２２の容積変化によって、ノズル孔２１２からインクが吐出される。
【００６０】
圧電素子１００は、絶縁層４，６の上（図８の例では下）に設けられている。圧電素子１００は、圧電素子駆動回路（図示せず）に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて動作（振動、変形）することができる。絶縁層４，６は、圧電素子１００の動作によって変形し、圧力室２２２の内部圧力を適宜変化させることができる。すなわち、絶縁層４，６は振動板として機能することができる。なお、図示はしないが、液体噴射ヘッド２００は、絶縁層４，６を有さなくてもよく、その場合、第１電極１０が振動板として機能してもよい。
【００６１】
筐体２３０は、図８に示すように、ノズル板２１０、基板１および圧電素子１００を収納することができる。筐体２３０の材質としては、例えば、樹脂、金属などを列挙することができる。
【００６２】
なお、ここでは、液体噴射ヘッド２００がインクジェット式記録ヘッドである場合について説明した。しかしながら、本実施形態の液体噴射ヘッドは、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドなどとして用いられることもできる。
【００６３】
５．  液体噴射ヘッドの製造方法
次に、本実施形態に係る液体噴射ヘッド２００の製造方法について、説明する。
【００６４】
図８に示すように、基板１となる母材を準備する。母材としては、例えば（１１０）配向のシリコン単結晶基板を用いることができる。次に、母材に絶縁層４，６を形成する。
【００６５】
次に、絶縁層４，６を介して母材上に、上述した圧電素子１００の製造方法によって、圧電素子１００を形成する。
【００６６】
次に、母材をパターニングし、所定の位置に、圧力室２２２となる凹部、およびリザーバー２２４および供給口２２６となる凹部を形成する。
【００６７】
本実施形態では、母材として（１１０）配向のシリコン基板を用いているので、高濃度アルカリ水溶液を用いたウェットエッチング（異方性エッチング）が好適に採用される。高濃度アルカリ水溶液によるウェットエッチングの際には、例えば第１絶縁層４をエッチングストッパーとして機能させることができる。したがって、基板１の形成を容易に行うことができる。
【００６８】
このようにして母材を、その厚さ方向に第１絶縁層４が露出するまでエッチング除去することにより、基板１を形成する。露出した第１絶縁層４と第２絶縁層６は、振動板としての機能を発揮し得る状態となる。
【００６９】
次に、図８に示すように、複数のノズル孔２１２が形成されたノズル板２１０を、各ノズル孔２１２が各圧力室２２２となる凹部に対応するように位置合わせし、その状態で接合する。これにより、複数の圧力室２２２、リザーバー２２４および複数の供給口２２６が形成される。ノズル板２１０の接合は、例えば接着剤による接着法や、融着法などを用いることができる。ノズル孔２１２は、例えば、プレス加工等により形成することができる。次に、ノズル板２１０、基板１、および圧電素子１００を筐体２３０に収納する。
【００７０】
以上の工程によって、本実施形態に係る液体噴射ヘッド２００を製造することができる。
【００７１】
本実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法によれば、本発明に係る圧電素子の製造方法によって圧電素子を形成することができるため、容易に圧電体層の配向を制御できる。
【００７２】
なお、上述した実施形態は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
【００７３】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００７４】
１  基板、４  第１絶縁層、６  第２絶縁層、１０  第１電極、２０  圧電体層、
２０ａ  前駆体溶液、２０ｂ  前駆体層、３０  第２電極、１００  圧電素子、
２００  液体噴射ヘッド、２１０  ノズル板、２１２  ノズル孔、２２２  圧力室、
２２４  リザーバー、２２６  供給口
【図１】
2012069622.tif 000003
【図２】
2012069622.tif 000004
【図３】
2012069622.tif 000005
【図４】
2012069622.tif 000006
【図５】
2012069622.tif 000007
【図６】
2012069622.tif 000008
【図７】
2012069622.tif 000009
【図８】
2012069622.tif 000010