(57)【要約】      （修正有）【課題】パターン加工された下部電極層とＡｌＮ膜との間の密着性を向上させることができる圧電素子の製造方法及び圧電素子を提供する。【解決手段】圧電素子１の製造方法は、基板２上に形成された下部電極層５上にレジストマスクを形成し、レジストマスクを介して基板２の一部を露出させるように下部電極層５をエッチングし、レジストマスクを酸素系プラズマを用いたアッシングによって除去し、下部電極層５の表面をエッチングによって除去し、基板２の一部と下部電極層５上とを被覆するようにＡｌＮ層６を形成する。これにより、アッシング工程によって形成された下部電極層５上の酸化された表面を除去することができ、下部電極層５とＡｌＮ層６との密着性が改善される。【選択図】図１
2013175539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された第１の電極層上にレジストマスクを形成し、
前記レジストマスクを介して前記基板の一部を露出させるように前記第１の電極層をエッチングし、
前記レジストマスクを、酸素系プラズマを用いたアッシングによって除去し、
前記第１の電極層の表面をエッチングによって除去し、
前記基板の一部と前記第１の電極層上とを被覆するように窒化アルミニウム層を形成する
圧電素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電素子の製造方法であって、
前記第１の電極層は、モリブデン（Ｍｏ）及び白金（Ｐｔ）のいずれかからなる
圧電素子の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の圧電素子の製造方法であって、
前記基板は、第１の層と、前記第１の層上に形成され窒化アルミニウムからなる第２の層とを有する
圧電素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧電素子の製造方法であって、さらに
前記窒化アルミニウム層上に、前記第１の電極層と対向するように第２の電極層を形成する
圧電素子の製造方法。
【請求項５】
基板と、
前記基板上に形成され、前記基板の一部が露出するようにパターン加工され、表面がエッチングされた第１の電極層と、
前記基板の一部と前記第１の電極層とを被覆して形成される窒化アルミニウム層と
を具備する圧電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化アルミニウムを用いた圧電素子の製造方法及び圧電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、優れた圧電特性を有し、かつ鉛を含まず環境安全性も高い窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が圧電体として着目されている。ＡｌＮを含む圧電素子は、例えば振動センサ、圧電スピーカ等としての応用が研究されているが、小型の発電装置としての応用も検討されている。特許文献１には、ＡｌＮが含まれる圧電体薄膜を、例えばモリブデン（Ｍｏ）等の電極層で挟んだ圧電素子及びそれを備えた発電装置が記載されている。この圧電素子は、高分子化合物等の薄く歪みやすい基板を用いることで、小型でかつ多量の電荷を発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１１０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、発電装置等として所望の素子構造を得るために、下部電極層をパターン加工することがある。パターン加工の方法として、典型的には、レジストマスクを用いたエッチングを行い、その後、当該レジストマスクを剥離するために酸素系プラズマを用いたアッシングを行う。しかしながら、この酸素系プラズマによって下部電極層の表面が酸化し、下部電極層とその上に形成されたＡｌＮ膜との密着性が低下するという問題があった。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、パターン加工された下部電極層とＡｌＮ膜との間の密着性を向上させることができる圧電素子の製造方法及び圧電素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る圧電素子の製造方法は、基板上に形成された第１の電極層上にレジストマスクを形成する工程を含む。
上記レジストマスクを介して上記基板の一部を露出させるように上記第１の電極層がエッチングされる。
上記レジストマスクが、酸素系プラズマを用いたアッシングによって除去される。
上記第１の電極層の表面がエッチングによって除去される。
上記基板の一部と上記第１の電極層上とを被覆するように窒化アルミニウム層が形成される。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る圧電素子は、基板と、第１の電極層と、窒化アルミニウム層とを具備する。
上記第１の電極層は、上記基板上に形成され、上記基板の一部が露出するようにパターン加工され、表面がエッチングされる。
上記窒化アルミニウム層は、上記基板の一部と上記第１の電極層とを被覆して形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧電素子の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る圧電素子の製造方法を示す概略断面図であり、（Ａ）は、下部電極層の形成工程を示し、（Ｂ）は、レジストマスクの形成工程を示し、（Ｃ）は、第１の電極層のパターン加工工程を示す。
【図３】本発明の一実施形態に係る圧電素子の製造方法を示す概略断面図であり、（Ａ）は、アッシングによるレジストマスクの除去工程を示し、（Ｂ）は、第１の電極層表面のエッチング工程を示し、（Ｃ）は、窒化アルミニウム層の形成工程を示す。
【図４】基板上にＭｏからなる層を約５０ｎｍ形成した後、異なる時間アッシングした際の基板面内における抵抗値を示すグラフであり、横軸は、基板面内での位置を示し、縦軸は、基板面内の各位置におけるＭｏからなる層（Ｍｏ層）の抵抗値を示す。
【図５】Ｍｏ層上にＡｌＮからなる層（ＡｌＮ層）を形成した例における模式的な断面図であり、（Ａ）は、アッシングを行っていないＭｏ層上にＡｌＮ層を形成した例を示し、（Ｂ）は、酸素系プラズマを用いたアッシングを２分間行った後のＭｏ層上にＡｌＮ層を形成した例を示す。
【図６】酸素系プラズマを用いたアッシングを２分間行ったＭｏ層の表面を異なる厚みでエッチングにより除去し、それぞれのＭｏ層上にＡｌＮ層を形成した例における基板周縁の模式的な断面図であり、（Ａ）は、約５ｎｍ除去したＭｏ層上にＡｌＮ層を形成した例を示し、（Ｂ）は、約２０ｎｍ除去したＭｏ層上にＡｌＮ層を形成した例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る圧電素子の製造方法は、基板上に形成された第１の電極層上にレジストマスクを形成する工程を含む。
上記レジストマスクを介して上記基板の一部を露出させるように上記第１の電極層がエッチングされる。
上記レジストマスクが、酸素系プラズマを用いたアッシングによって除去される。
上記第１の電極層の表面がエッチングによって除去される。
上記基板の一部と上記第１の電極層上とを被覆するように窒化アルミニウム層が形成される。
【００１０】
上記圧電素子の製造方法においては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層の形成工程の前に、酸素系プラズマを用いたアッシングによって、第１の電極層上のレジストマスクを取り除く工程が行われる。このアッシング工程により、第１の電極層の表面が酸化され、第１の電極層とＡｌＮ層との密着性が低下する。
【００１１】
そこで、上記圧電素子の製造方法では、アッシング工程後に第１の電極層の表面をエッチングし、第１の電極層の酸化された部分を除去する。このことによって、第１の電極層とＡｌＮ層との密着性の低下を抑制することができる。
【００１２】
上記第１の電極層は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）及び白金（Ｐｔ）のいずれかからなる。
第１の電極層としてこれらの金属を用いた場合は、その上に形成されるＡｌＮ層の結晶配向性が良好となり、圧電特性に優れたＡｌＮ層を形成することができる。
【００１３】
上記基板は、第１の層と、上記第１の層上に形成され窒化アルミニウムからなる第２の層とを有してもよい。
このような基板を用いることによって、第２の層上に形成されモリブデンからなる第１の電極層の結晶配向性を高めることが可能となる。
【００１４】
上記圧電素子は、上記窒化アルミニウム層上に、上記第１の電極層と対向するように第２の電極層を形成してもよい。
このような構造の圧電素子は、例えば、発電デバイス等への応用が可能となる。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る圧電素子は、基板と、第１の電極層と、窒化アルミニウム層とを具備する。
上記第１の電極層は、上記基板上に形成され、上記基板の一部が露出するようにパターン加工され、表面がエッチングされる。
上記窒化アルミニウム層は、上記基板の一部と上記第１の電極層とを被覆して形成される。
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
［圧電素子の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る圧電素子の構成を示す概略断面図である。圧電素子１は、基板２と、下部電極層（第１の電極層）５と、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層６と、上部電極層（第２の電極層）７とを具備し、これらが積層された構造を有する。圧電素子１は、図示しない複数の素子領域を有する。これらの素子領域は個々に分離され、それぞれ別個の圧電素子として機能させることができる。
【００１８】
基板２は、本実施形態において、ベース層（第１の層）３と、シード層（第２の層）４とを有する。ベース層３の形状、材料は特に制限されないが、本実施形態において、例えば円形状又は矩形状のシリコン基板、酸化膜付シリコン基板、ガラス基板等からなる。
【００１９】
シード層４は、ベース層３の上に形成される。シード層４は、本実施形態においてＡｌＮからなり、厚みは例えば約１０〜５０ｎｍである。シード層４は、積層される下部電極層５のモリブデン（Ｍｏ）の結晶配向性を高めるために形成される。
【００２０】
下部電極層５は、シード層４上に形成され、本実施形態において基板２の表面の一部が露出されるようにパターン加工される。下部電極層５は、本実施形態においてＭｏで形成される。Ｍｏを下部電極層５として用いることによって、下部電極層５上に積層されるＡｌＮ層６の結晶配向性は良好となる。
【００２１】
また、後述するように、下部電極層５の表面は所定の厚みになるまで全面エッチバックされる。例えば、全面エッチバック後の厚みが３０ｎｍ以上であれば、ＡｌＮ層６の結晶配向性を維持するために十分な厚みが確保される。
【００２２】
ＡｌＮ層６は、基板２の一部と、下部電極層５とを被覆するように形成される。ＡｌＮ層６を形成するＡｌＮは、六方晶系のウルツ鉱型の結晶構造を有し、外部からの応力に対して電荷を発生することが可能な圧電特性を有する。本実施形態において、ＡｌＮ層６は、下部電極層５を構成するＭｏによって良好な結晶配向性を有するため、優れた圧電特性を有する。
【００２３】
ＡｌＮ層６の厚みは、例えば約１．５μｍである。すなわち、ＡｌＮ層６は、パターン加工された下部電極層５上に、下部電極層５等と比較して厚く形成され、圧電素子１全体に対して大きな体積を占める。一般的には、ある圧電体が一定の応力に対して発生し得る電荷は、体積とほぼ比例する。したがって、ＡｌＮ層６を有する圧電素子１は、効率よく電荷を発生させることが可能となる。
【００２４】
上部電極層７は、ＡｌＮ層６上に形成され、下部電極層５と同様にＭｏで形成される。上部電極層７の厚みは特に制限されず、例えば約５０ｎｍである。また、本実施形態において上部電極層７は厚みが均一な層で形成され、パターン加工されてもよい。
【００２５】
次に、以上のような構成の圧電素子１の製造方法について説明する。
【００２６】
［圧電素子の製造方法］
【００２７】
図２、図３は、圧電素子１の製造方法を示す概略断面図である。圧電素子１の製造方法は、以下の工程を有する。すなわち、（１）下部電極層の形成工程、（２）レジストマスクの形成工程、（３）下部電極層のパターン加工工程、（４）アッシングによるレジストマスクの除去工程、（５）下部電極層表面のエッチング工程、（６）窒化アルミニウム層の形成工程、（７）上部電極層の形成工程、である。以下、各工程について説明する。
【００２８】
（下部電極層の形成工程）
図２（Ａ）は、下部電極層５Ａの形成工程を示す概略断面図であり、基板２上に下部電極層５Ａが形成された態様を示している。基板２は、ベース層３上に、シード層４が、例えば約１０〜５０ｎｍの厚みで形成される。シード層４は、後述するＡｌＮ層６と同様のスパッタ法等を用いて形成することができる。
【００２９】
シード層４上には、Ｍｏからなる下部電極層５Ａが、例えば真空蒸着法、スパッタ法等を用いて形成される。下部電極層５Ａの成膜条件等は特に限られない。本実施形態においてはＤＣマグネトロンスパッタ法を採用し、例えば、Ｍｏターゲットが配置された真空チャンバ内で、Ａｒガス等を導入することにより行われる。成膜条件は特に限られないが、例えば圧力は０．５Ｐａ、ガス導入量は５０ｓｃｃｍ、ＤＣパワーは６ｋＷ、バイアスパワーは１００Ｗである。下部電極層５Ａの厚みも特に限定されず、本実施形態においては約５０ｎｍに形成される。
【００３０】
（レジストマスクの形成工程）
図２（Ｂ）は、レジストマスクの形成工程を示す概略断面図であり、下部電極層５Ａ上にレジストマスク８が形成された態様を示している。下部電極層５Ａ上には、図２（Ｂ）に示すようなレジストマスク８が形成される。レジストマスク８は、本実施形態において、感光性有機フォトレジストであり、ポジ型レジストでも、ネガ型レジストでもよい。レジストマスク８は、下部電極層５Ａ上へのレジスト樹脂の塗布、露光、現像等の処理を経ることによって所定形状にパターン形成される。レジストマスク８の厚みは、後述の下部電極層のパターン加工工程の際にレジストマスクがオーバーエッチされない限り、特に制限されない。
【００３１】
（下部電極層のパターン加工工程）
図２（Ｃ）は、下部電極層のパターン加工工程を示す概略断面図である。この工程では、レジストマスク８を介して基板２の一部を露出させるように下部電極層５Ａをエッチングする。この工程によって、下部電極層５Ａが所定形状にパターン加工される。
【００３２】
この際のエッチング方法は特に制限されず、ウェットエッチング法でもドライエッチング法でも可能であるが、本実施形態では、Ａｒガスを用いたＩＣＰ（誘導結合型）プラズマエッチング法を採用する。この際のエッチング条件は特に制限されず、本実施形態では、例えば、圧力は０．５Ｐａ、Ａｒガス導入量は５０ｓｃｃｍ、アンテナパワー（アンテナコイルに供給される電力）は８００Ｗ、バイアスパワー（基板２に供給される電力）は３００Ｗに設定した。
【００３３】
（アッシングによるレジストマスクの除去工程）
図３（Ａ）は、アッシングによるレジストマスクの除去工程を示す概略断面図である。この工程は、本実施形態において、酸素系ガスをマイクロ波によってプラズマ化した酸素系プラズマを用いて、例えば真空チャンバ内でアッシングを行う。酸素系ガスとしては、酸素（Ｏ２）と窒素（Ｎ２）の混合ガス等を用いることが可能である。アッシング条件としては、例えば本実施形態では、圧力は０．５Ｐａ、酸素ガス導入量は２０００ｓｃｃｍ、窒素ガス導入量は４８０ｓｃｃｍ、アンテナパワー（マイクロ波生成のための電力）は２０００Ｗに設定することができる。上記条件の下、２分〜４分程度アッシングすることによりレジストマスク８が酸素系プラズマと反応し、除去される。なお、アッシング条件はレジストマスク８が除去されれば特に制限されない。
【００３４】
図３（Ａ）に示すように、アッシング工程後の下部電極層５Ａの表面には、酸化モリブデン（ＭｏＯＸ）からなる酸化物層５Ｂが形成される。酸化物層５Ｂの厚みは、アッシング条件、基板面内の位置等によって異なるが、本実施形態においては、５ｎｍより大きく２０ｎｍ以下である。次に、酸化物層５Ｂを取り除くためのエッチング工程を行う。
【００３５】
（下部電極層表面のエッチング工程）
図３（Ｂ）は、下部電極層表面のエッチング工程を示す概略断面図である。この工程では、下部電極層５Ａの表面に形成された酸化物層５Ｂを全面エッチバックによって除去し、下部電極層５を形成する。エッチング方法としては、本実施形態では、ＩＣＰ（誘導結合型）プラズマエッチング法が採用される。
【００３６】
上記エッチング工程は、例えば、Ａｒを含むエッチングガスが導入された真空チャンバ内で行われる。エッチング条件は特に限定されず、本実施形態では、圧力は０．５Ｐａ、Ａｒガス導入量は５０ｓｃｃｍ、アンテナパワーは８００Ｗ、バイアスパワーは３００Ｗに設定される。
【００３７】
上記条件下で所定時間、下部電極層５Ａの全面エッチバックを行うことで、下部電極層５Ａの表面に形成された酸化物層５Ｂが取り除かれる。取り除く厚みは、下部電極層５Ａの厚み、アッシング条件等で異なるが、本実施形態において、５ｎｍより大きく２０ｎｍ以下である。例えば、上記エッチング条件の下、約５ｎｍ取り除く場合は約１２秒間、約２０ｎｍ取り除く場合は約４８秒間、エッチングを行う。
【００３８】
以上のエッチング工程によって、下部電極層５Ａの表面から酸化物層５Ｂが除去された下部電極層５が形成される。次に、下部電極層５上に、ＡｌＮ層６が形成される。
【００３９】
（窒化アルミニウム層の形成工程）
図３（Ｃ）は、窒化アルミニウム層の形成工程を示す概略断面図である。ＡｌＮ層６は、例えば、真空蒸着法、スパッタ法等で形成することが可能である。本実施形態においては反応性pulse-DCマグネトロンスパッタ法を採用し、例えば、アルミニウム（Ａｌ）ターゲットが配置された真空チャンバ内で、Ｎ２ガスとＡｒガスの混合ガス等を導入することにより行われる。成膜条件は特に限られないが、例えば圧力は０．５Ｐａ、ガス導入量は５０ｓｃｃｍ、ＤＣパワーは６ｋＷ、バイアスパワーは１００Ｗである。
【００４０】
上記条件の下、所定時間成膜を行うことにより、基板２の一部と下部電極層５とを被覆するようにＡｌＮ層６が形成される。本実施形態でのＡｌＮ層６の厚みは、約１．５μｍである。
【００４１】
次に、ＡｌＮ層６上に上部電極層７を形成し、図１に示す圧電素子１を作製する。
【００４２】
（上部電極層の形成工程）
上部電極層７は、例えばＭｏからなり、真空蒸着法、スパッタ法等を用いて、ＡｌＮ層６上に例えば約５０ｎｍの厚みで形成される。上部電極層７の成膜条件等は特に限られず、例えば下部電極層５と同様の成膜方法及び条件で形成することができる。以上の各工程によって、圧電素子１が作製される。
【００４３】
なお、レジストマスクの形成工程を除き、以上の各工程は、真空チャンバ内で行われる。この際、同一のチャンバを用いることも、それぞれ別個のチャンバを用いることも可能である。例えば、マルチチャンバ型の成膜装置等で連続的に行うことも可能である。
【００４４】
以上のように、本実施形態に係る圧電素子１の製造方法では、下部電極層５とＡｌＮ層６との間の密着性を向上させることができる。これは、アッシングによって酸化した下部電極層５Ａの表面を、エッチングによって除去したためと考えられる。このことを検証するため、以下の実験を行った。
【００４５】
図４は、アッシングによるＭｏ層の酸化について検証した結果を示すグラフであり、下部電極層５Ａに対応するＭｏからなる層（Ｍｏ層）を、直径が約２００ｍｍの円形状の酸化膜付シリコン基板上に約５０ｎｍ形成した後、異なる時間アッシングした際の基板面内におけるシート抵抗値を示す。横軸は、基板の中心を０ｍｍとした場合の、基板中心を通る直線上での位置を示しており、縦軸は、基板面内の各位置におけるＭｏ層のシート抵抗値を示している。
【００４６】
また、図４に係る第１の例は、アッシングを行っていない例である。第２の例は、上記アッシング条件の下、２分間アッシングを行った例である。第３の例は、上記アッシング条件の下、２分間アッシングを行った後、さらに２分間アッシングを行った例である。なお、この実験では、Ｍｏ層のパターン加工は行っておらず、また、Ｍｏ層上にはレジストマスクを形成することなく上記アッシング条件と同一の条件でアッシング処理を行った。
【００４７】
図４より、第１の例、第２の例、第３の例の順で、基板面内全体のシート抵抗値が上昇することが示された。これは、アッシングに用いる酸素系プラズマによってＭｏ層が酸化し、Ｍｏよりも高い抵抗値を有する酸化モリブデン（ＭｏＯＸ）が形成されたためと考えられる。また、第１の例と第２の例とのシート抵抗値の差は、第２の例と第３の例とのシート抵抗値の差よりも大きい。このことから、最初の２分間のアッシングによって、Ｍｏの酸化が急激に進み、その後は飽和傾向にあると考えられる。
【００４８】
なお、図４より、第１の例、第２の例及び第３の例のいずれも、基板中央の方が基板周縁よりもシート抵抗値が低い傾向となることが示された。このことは、基板面内の膜厚等の影響と考えられる。すなわち、基板中央の膜厚は基板周縁の膜厚よりも若干厚いため、膜厚と反比例関係にあるシート抵抗値は基板中央において低くなると考えられる。
【００４９】
また、上記第１〜第３の例についてＸ線回折測定を行った。その結果の図示は省略するが、Ｍｏ層全体におけるＭｏの結晶配向性を示すロッキングカーブについて分析したところ、上記第１の例に対して、第２の例及び第３の例のピーク強度はいずれも１５％程低下していることが分かった。さらに、上記第１〜３の例のいずれにおいても、半値幅に大きな変化はなかった。このことから、Ｍｏ層の全体にわたってＭｏが酸化されているのではなく、Ｍｏ層の一部、すなわち表面付近のみ酸化されていると考察された。
【００５０】
以上の結果から、酸素系プラズマを用いたアッシングによってＭｏ層が酸化され、Ｍｏ層表面付近にＭｏＯＸが形成されると考えられる。次に、アッシングを行ったＭｏ層と、アッシングを行っていないＭｏ層との上に、ＡｌＮ層をそれぞれ形成し、これらのＭｏ層とＡｌＮ層との密着性を検証した。
【００５１】
図５は、アッシングを行ったＭｏ層と、アッシングを行っていないＭｏ層との上に、それぞれＡｌＮ層を形成した例における基板周縁の断面図であり、光学顕微鏡によって基板周縁を上面から観察した結果に基づく模式的な図である。図５（Ａ）は、アッシングを行っていないＭｏ層５１上にＡｌＮ層６１を形成した例の断面図であり、図５（Ｂ）は、上記条件の下、アッシングを２分間行ったＭｏ層５２上にＡｌＮ層６２を形成した例の断面図である。ここで、Ｍｏ層５１，５２は、それぞれ約５０ｎｍの厚みで形成されている。
【００５２】
ＡｌＮ層６１，６２は、それぞれ反応性pulse-DCマグネトロンスパッタ法によって、上記条件の下、約１．５μｍの厚みで形成された。なお、Ｍｏ層５１，５２のパターン加工は行っておらず、図５において基板の図示は省略している。
【００５３】
図５（Ａ）より、アッシングを行わずにＭｏ層５１上にＡｌＮ層６１を形成した場合は、基板全面にわたってＭｏ層５１とＡｌＮ層６１との密着性は良好であった。一方、図５（Ｂ）より、アッシングを２分間行った後Ｍｏ層５２上にＡｌＮ層６２を形成した場合は、基板周縁においてＭｏ層５２とＡｌＮ層６２との間に膜剥がれが見られた。
【００５４】
このことから、アッシングによってＭｏ層５２の表面にＭｏＯＸが形成されたことによって、Ｍｏ層５２とＡｌＮ層６２との密着性が低下し、特に基板周縁でＡｌＮ層６２が剥がれやすくなることが確認された。
【００５５】
さらに、アッシング後のＭｏ層の表面を異なる厚みで全面エッチバックし、その上にＡｌＮ層を形成した場合の、Ｍｏ層とＡｌＮ層との密着性について検証した。
【００５６】
図６は、上記条件の下２分間アッシングを行ったＭｏ層の表面を異なる厚みで全面エッチバックし、それぞれのＭｏ層上に上記条件の下ＡｌＮ層を約１．５μｍ形成した例における基板周縁の断面図であり、光学顕微鏡によって基板周縁を上面から観察した結果に基づく模式的な図である。図６（Ａ）は、約５ｎｍエッチバックしたＭｏ層５３上に、ＡｌＮ層６３を形成した例を示す。（Ｂ）は、約２０ｎｍエッチバックしたＭｏ層５４上に、ＡｌＮ層６４を形成した例を示す。
【００５７】
Ｍｏ層５３，５４は、それぞれ約５０ｎｍの厚みで形成され、その後上記厚みで全面エッチバックされる。また、Ｍｏ層５３，５４のパターン加工は行っておらず、図６において基板の図示は省略している。
【００５８】
エッチングの条件としては、圧力は０．５Ｐａ、ガス導入量は５０ｓｃｃｍ、アンテナパワーは８００Ｗ、バイアスパワーは３００Ｗである。図６（Ａ）では、上記条件の下、１２秒エッチングを行い、図６（Ｂ）では、同様に４８秒エッチングを行った。
【００５９】
図６（Ａ）より、約５ｎｍエッチバックした場合には、基板周縁において若干の膜剥がれが見られたが、エッチバックしていない図５（Ｂ）と比較すると、密着性について改善が見られた。一方、図６（Ｂ）より、約２０ｎｍエッチバックした場合には、基板全面において膜剥がれがなく、良好な密着性が得られた。
【００６０】
このことから、上記条件のアッシング後に、Ｍｏ層の表面を所定の厚みで全面エッチバックすることによって、ＡｌＮ層とＭｏ層との密着性が改善され、膜剥がれを抑制できることが確認された。また、約５０ｎｍの厚みのＭｏ層に対して上記条件の下２分間アッシングした場合、エッチングによって除去されるＭｏ層の厚みは、５ｎｍより大きく２０ｎｍ以下であればよいと考えられる。
【００６１】
以上の結果より、本実施形態に係る圧電素子１の製造方法によれば、下部電極層５とＡｌＮ層６との間の密着性を向上させ、基板周縁における膜剥がれ等を抑制することができる。したがって、製品の歩留まりを高めることができる。さらに、膜剥がれが生じた基板による製造ラインの汚染等を抑制し、生産性を向上させることが可能となる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６３】
例えば、以上の実施形態では、基板２がベース層３とシード層４からなると説明したが、これに限られず、ベース層３のみからなる構成とすることも可能である。
【００６４】
例えば、以上の実施形態では、下部電極層５がＭｏで形成されていると説明したが、例えば白金（Ｐｔ）で形成することも可能である。Ｐｔを下部電極層として用いた場合には、下部電極層を全面エッチバックする工程において、上記エッチング条件とは異なる所定のエッチング条件を用いることができる。
【００６５】
また、上部電極層７の材料は特に制限されず、Ｍｏ、Ｐｔその他の金属材料を用いることが可能である。
【００６６】
以上の実施形態に係る圧電素子１は、小型でかつ発電効率の高い発電デバイスとしての応用が可能である。圧電素子１を用いた発電デバイスは、例えば、発電床や、小型化が要求されるモバイル機器等の電力供給源等として応用することができる。なお、発電床は、建物の床等に敷設され、人がその上を歩行すること等により歪みが生じて電荷を発生する装置であり、人通りの多い駅や商業施設等における新たな電力供給源として期待される。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・圧電素子
２・・・基板
３・・・ベース層（第１の層）
４・・・シード層（第２の層）
５，５Ａ・・・下部電極層（第１の電極層）
６・・・ＡｌＮ層（窒化アルミニウム層）
７・・・上部電極層（第２の電極層）
８・・・レジストマスク
【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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