(57)【要約】      （修正有）【課題】アクチュエータ用圧電素子の製造方法を提供する。【解決手段】圧電デバイスの製造方法は、凹部２０ｃを有する基板２０を準備する工程と、基板２０に被加工層２１、３０を形成する工程と、被加工層２１、３０に第１感光膜５０を形成し、その上部の第１マスク４０、４１を通して第１感光膜５０の第１所定部を露光する工程と、第１感光膜５０の第１所定部を除去することにより形成した被加工層用マスクを用いて被加工層２１、３０を加工する工程と、を含む。更に、第１マスク４０、４１は、基板の凹部２０ｃに遮光性材料を充填し、マスク保持用基材の平坦面に遮光膜を形成し、遮光膜の露呈面に第２感光膜を形成し、第２感光膜を基板上に配置し且つその基板を通して第２感光膜の第２所定部を露光し、第２感光膜の第２所定部を除去して遮光膜用マスクを形成し、遮光膜用マスクを用いて遮光膜を加工する第１マスク作成工程により作成される。【選択図】図１２
2013207171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）空洞部又は凹部を有するとともに透光性材料からなる基板を準備する基板準備工程と、
（ｂ）前記基板の露呈面に圧電材料を含む被加工層を形成する被加工層形成工程と、
（ｃ）前記被加工層の露呈面に第１感光膜を形成する第１感光膜形成工程と、
（ｄ）前記第１感光膜の露呈面と、所定のパターンを遮光膜に形成してなる第１マスクの露呈面と、が対向するように同第１感光膜と同第１マスクとを相対配置するとともに同第１マスクを通して同第１感光膜の第１所定部を露光する第１露光工程と、
（ｅ）前記第１感光膜の前記第１所定部及び前記第１感光膜の前記第１所定部以外の部分のうちの何れか一方を除去することにより被加工層用マスクを形成するとともに同被加工層用マスクを用いて前記被加工層を加工する被加工層加工工程と、
を含む圧電デバイスの製造方法であって、
前記第１マスクは、
（ｆ１）前記基板準備工程を経て作成された前記基板の前記空洞部又は前記凹部に遮光性材料を充填する遮光性材料充填工程と、
（ｆ２）一の面が平坦面であって透光性の材料からなるマスク保持用基材の同平坦面に遮光性材料からなる遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、
（ｆ３）前記遮光膜の露呈面に第２感光膜を形成する第２感光膜形成工程と、
（ｆ４）前記第２感光膜の露呈面と、前記遮光性材料が充填された状態にある前記基板の露呈面と、が対向するように同第２感光膜と同基板とを相対配置するとともに同基板を通して同第２感光膜の第２所定部を露光する第２露光工程と、
（ｆ５）前記第２感光膜の前記第２所定部及び前記第２感光膜の前記第２所定部以外の部分のうちの何れか一方を除去して遮光膜用マスクを形成するとともに同遮光膜用マスクを用いながら前記遮光膜を加工することにより同遮光膜に前記所定のパターンを形成する遮光膜加工工程と、
を含む第１マスク作成工程（ｆ）により作成される圧電デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記基板準備工程（ａ）は、
セラミック材料を前記透光性材料として使用して、前記空洞部を内部に有する前記基板を作成するか又は前記基板の前記露呈面としての前記基板の第１の主面に前記凹部を有する前記基板を作成する工程であり、
前記被加工層形成工程（ｂ）は、
遮光性の材料からなる電極層を前記被加工層に含まれる一つの層として形成する電極層形成工程を含み、
前記第２露光工程（ｆ４）は、
前記第２感光膜の露呈面と、前記基板の第１の主面と、が対向するように同第２感光膜と同基板とを相対配置するとともに、同第１の主面と直交する光であって同第１の主面と対向する前記基板の第２の主面から同第１の主面及び同第２感光膜に向かう光、を同基板に対して照射することにより、同第１の主面に対して同第１の主面に直交する方向に前記空洞部又は前記凹部を投影した像を同第１の主面に直交する方向に延長することにより形成される空間領域の外部に存在する前記第２感光膜の部分を前記第２所定部として露光する工程である、
圧電デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記被加工層形成工程（ｂ）は、
前記圧電材料からなる薄板状の圧電層を形成し、
前記圧電層の上面に前記電極層としての上部電極層を形成し、
前記圧電層の下面に前記電極層としての下部電極層を形成し、
前記下部電極層の露呈面が前記基板の第１の主面に対向するように前記被加工層を前記基板の第１の主面側上に積層する工程を含む圧電デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記基板準備工程（ａ）は、
前記基板の第１の主面に前記凹部を有する前記基板を作成する工程であり、
前記被加工層形成工程（ｂ）は、
前記下部電極層の露呈面に樹脂層を形成し、且つ、前記基板の第１の主面と、前記樹脂層の露呈面と、が接するように同基板の上に前記被加工層を積層する工程であり、
前記第１感光膜形成工程（ｃ）は、
前記基板上に積層された前記被加工層の露呈面に前記第１感光膜を形成する工程であり、
前記第１露光工程（ｄ）は、
前記第１マスク作成工程を経て作成された前記第１マスクを、前記第１マスクの遮光膜が前記第１感光膜に接するように配置し、前記基板の第１の主面と直交する光であって同第１の主面から前記基板の第２の主面に向かう光を前記第１マスクを通して前記第１感光膜に対して照射することにより、前記第１感光膜に対して同第１の主面に直交する方向に前記遮光膜が除去された部分を投影した像を同第１の主面に直交する方向に延長することにより形成される空間領域内に存在する同第１感光膜の部分を前記第１所定部として露光する工程である、
圧電デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記基板準備工程（ａ）は、
前記基板の第１の主面となる側に開口した凹部を有する基板下部を作成するとともに同開口した凹部を薄板体により覆うことにより、前記薄板体の表面が前記基板の露呈面としての前記第１の主面を構成し且つ同薄板体の裏面が前記空洞部の上壁面を構成するように前記空洞部を有する前記基板を作成する工程であり、
前記被加工層形成工程（ｂ）は、
前記下部電極層の露呈面に樹脂層を形成し、且つ、前記基板の第１の主面と、前記樹脂層の露呈面と、が接するように同基板上に前記被加工層を積層する工程であり、
前記第１感光膜形成工程（ｃ）は、
前記基板上に積層された前記被加工層の露呈面に前記第１感光膜を形成する工程であり、
前記第１露光工程（ｄ）は、
前記第１マスク作成工程を経て作成された前記第１マスクを、前記第１マスクの遮光膜が前記第１感光膜に接するように配置し、前記基板の第１の主面と直交する光であって同第１の主面から前記基板の第２の主面に向かう光を前記第１マスクを通して前記第１感光膜に対して照射することにより、前記第１感光膜に対して同第１の主面に直交する方向に前記遮光膜が除去された部分を投影した像を同第１の主面に直交する方向に延長することにより形成される空間領域内に存在する同第１感光膜の部分を前記第１所定部として露光する工程である、
圧電デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記被加工層形成工程（ｂ）は、
前記下部電極層の厚みが前記上部電極層の厚みよりも大きくなるように同上部電極層及び同下部電極層を形成する工程である、
圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項３乃至請求項６の何れか一項に記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記被加工層加工工程（ｅ）は、
前記被加工層用マスクにより覆われた前記被加工層を、前記圧電材料を化学的作用により溶解する物質と接触させることにより、前記被加工層用マスクの前記第１感光膜が除去されている部分に対応する領域内の前記圧電層を除去する工程を含む、
圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項３乃至請求項６の何れか一項に記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記被加工層加工工程（ｅ）は、
砥粒及び有機溶剤の少なくとも一方を含む投射剤を前記被加工層用マスク側から前記基板の第１の主面に向けて投射することにより前記被加工層用マスクの前記第１感光膜が除去されている部分に対応する領域内の、少なくとも、前記上部電極層及び前記圧電層、を除去する工程である、
圧電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空洞部を有する基板と、その基板上に設けられた圧電素子と、を備える圧電デバイスが知られている。圧電素子は、下部電極層、上部電極層、及び、下部電極層と上部電極層との間に挟まれた圧電体膜（圧電層）を有する。係る圧電デバイスにおいては、下部電極層と上部電極層との間に印加される電圧により圧電体膜が伸縮させられる。この結果、空洞部の一部を構成する基板の一部（例えば、振動板）が変形し、それにより空洞部の容積が変化する。圧電デバイスは、この容積変化を利用する様々なアクチュエータ（例えば、プリンタのインクジェット用アクチュエータ及び液体原料吐出アクチュエータ等）として用いられる。
【０００３】
なお、本明細書、添付の特許請求の範囲及び図面（以下、「本明細書等」と称呼する。）において、「圧電」及び「電歪」を、便宜上、「圧電」と表記する。従って、例えば、本明細書等において、「圧電素子」は「圧電効果を有する素子（圧電素子）及び電歪効果を有する素子（電歪素子）」の両者を含み、「圧電体膜」は「圧電体膜及び電歪体膜」の両者を含む。本明細書等における「圧電デバイス」は、「圧電素子を備えるデバイス及び電歪素子を備えるデバイス」を含む。
【０００４】
圧電デバイスにおいて、圧電素子は、基板の空洞部又は凹部を「基板の第１の主面（振動板が存在する面）に直交する方向」に投影した範囲に精度良く設けられることが重要である。以下、基板の第１の主面に直交する方向を「第１主面直交方向」と称呼する。更に、前記基板の第１の主面に対して「前記空洞部又は凹部を第１主面直交方向に投影した像」を、「第１主面直交方向に延長することにより形成される空間領域」を「キャビティ投影領域」と称呼する。圧電素子がキャビティ投影領域から偏移した領域に形成されると、振動板の変形量が所望の量と相違する。その結果、圧電デバイスが所期の性能を発揮できない。
【０００５】
圧電素子の形成場所をキャビティ投影領域に精度良く一致させるための圧電デバイスの製造方法の一例は以下の通りである（特許文献１を参照。）。
（１）図１５に示したように、空洞部ＣＶを有するセラミック基板２００を準備する。
（２）図１５に示したように、空洞部ＣＶに遮光剤ＬＳを充填する。
（３）図１５に示したように、基板２００の第１の主面２０１の上面にフォトレジスト膜を形成し、基板２００の第２の主面２０２側から光を照射する。この結果、フォトレジスト膜には、露光されていない部分３１１と露光された部分３１２とが形成される。
（４）図１５及び図１６に示したように、露光されていない部分３１１を除去し、マスク３１２を形成する。
【０００６】
（５）図１６に示したように、マスク３１２が存在していない部分に遮光性材料からなる下部電極層２１１を形成する。その後、マスク３１２を除去する。
（６）図１７に示したように、フォトレジスト膜３２０を形成する。
（７）図１８に示したように、基板２００の第２の主面２０２側から光を照射する。この結果、フォトレジスト膜には、露光されていない部分３２１と露光された部分３２２とが形成される。
（８）図１８及び図１９に示したように、露光されていない部分３２１を除去し、マスク３２２を形成する。
【０００７】
（９）図１９に示したように、基板２００の第１の主面２０１の上方に、圧電層２１２を形成する。
（１０）図１９に示したように、反応防止用中間層２２０を形成する。
（１１）図１９に示したように、フォトレジスト３３０を形成する。
【０００８】
（１２）図２０に示したように、基板２００の第２の主面２０２側から光を照射する。この結果、フォトレジスト膜には、露光されていない部分３３１と露光された部分３３２とが形成される。
（１３）図２０及び図２１に示したように、露光された部分３３２を除去し、マスク３３１を形成する。
【０００９】
（１４）図２１に示したように、砥粒及び有機溶剤の少なくとも一方を含む投射剤を第１の主面２０１側から「基板２００の第１の主面２０１」に向けて投射する。これにより、マスク３３１が存在しない部分の圧電層２１２が除去される。マスク３３１により覆われている部分の圧電層２１２は除去されない。
（１５）図２１及び図２２に示したように、マスク３２２、マスク３３１及び反応防止用中間層２２０を除去し、次いで、圧電層２１２の上面に図示しない上部電極層を形成する。
（１６）圧電層２１２を焼成する。
【００１０】
これによれば、各空洞部ＣＶの平面形状が空洞部間においてばらついたとしても、それぞれの空洞部の平面形状及び平面位置にそれぞれ精度良く一致する平面形状及び平面位置を有する圧電素子を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際特許公開  ＷＯ／２０１１／１２５８５３
【発明の概要】
【００１２】
ところで、圧電層２１２は基板２００の上面（一般には、振動板）と接するように形成されるので、圧電層２１２の材質によっては焼成時に基板２００の上面を構成する部材と反応してしまう。そこで、圧電層及び電極層（上部電極層及び下部電極層）からなる焼成前圧電素子を基板２００とは別に作成し、その焼成前圧電素子を焼成し、その後、焼成された圧電素子を基板２００に接合することが好ましい場合がある。この場合、電極層は圧電層の全面に対して形成される。
【００１３】
しかしながら、電極層は一般に金及び白金等の金属である遮光性材料から形成される。従って、上記従来の製造方法のように基板２００の第２の主面２０２側から光を照射した場合、光は電極層を透過できないので、圧電素子の上部に形成されたフォトレジスト膜を露光することができない。即ち、この場合、上記従来の製造方法を用いて圧電素子を加工することができない。
【００１４】
本発明は上述した課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、露光用の光が「圧電材料を含む被加工層」を透過できない場合であっても、その被加工層の上部に「基板の空洞部又は凹部と平面位置及び平面形状が精度良く一致したパターンを有するマスク」を作成することができ、そのマスクを用いて被加工層を加工することによって、圧電素子等となる被加工層をキャビティ投影領域から偏移していない箇所に形成することができる圧電デバイスの製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の圧電デバイスの製造方法（以下、単に「本製造方法」と称呼する。）は、
（ａ）基板準備工程、（ｂ）被加工層形成工程、（ｃ）第１感光膜形成工程、（ｄ）第１露光工程、及び、（ｅ）被加工層加工工程、を含む。
【００１６】
前記基板準備工程（ａ）は、空洞部又は凹部を有する基板を準備する工程である。この基板は、透光性材料（例えば、セラミック）から作成される。なお、本明細書において、透光性とは感光膜を露光するための光を透過させ得る性質のことである。
【００１７】
前記被加工層形成工程（ｂ）は、前記基板の露呈面に「圧電材料を含む被加工層」を形成する工程である。例えば、被加工層は、下部電極層と、上部電極層と、下部電極層と上部電極層との間に挟まれた圧電層と、を含む圧電素子である。被加工層は、基板とは別に作成（焼成）された後に基板の上部に接合されることができる。
【００１８】
前記第１感光膜形成工程（ｃ）は、前記被加工層の露呈面に第１感光膜（フォトレジスト膜）を形成する工程である。第１感光膜は、ポジ型（ポジティブタイプ）のフォトレジストであってもよく、ネガ型（ネガティブタイプ）のフォトレジストであってもよい。
【００１９】
前記第１露光工程（ｄ）は、前記第１感光膜の露呈面と第１マスクの露呈面とが対向するように第１感光膜と第１マスクとを相対配置し、第１マスクを通して第１感光膜の第１所定部を露光する工程である。第１マスクは遮光膜を含む。その遮光膜には後述する方法によって所定のパターンが形成されている。従って、第１感光膜には、その所定のパターンが転写される。即ち、遮光膜により覆われていない第１感光膜の部分は前記第１所定部として露光され、遮光膜により覆われている第１感光膜の部分（前記第１所定部以外の部分）は露光される。
【００２０】
前記被加工層加工工程（ｅ）は、「前記第１感光膜の前記第１所定部」及び「前記第１感光膜の前記第１所定部以外の部分」のうちの何れか一方を除去することにより、被加工層用マスクを形成する工程を含む。更に、前記被加工層加工工程（ｅ）は、その被加工層用マスクを用いて前記被加工層を加工する工程を含む。
【００２１】
本製造方法において、前記第１マスクは、第１マスク作成工程（ｆ）を通して作成される。第１マスク作成工程（ｆ）は、（ｆ１）遮光性材料充填工程、（ｆ２）遮光膜形成工程、（ｆ３）第２感光膜形成工程、（ｆ４）第２露光工程、及び、（ｆ５）遮光膜加工工程、を含む。
【００２２】
前記遮光性材料充填工程（ｆ１）は、前記基板準備工程を経て作成された前記基板の「前記空洞部又は前記凹部」に遮光性材料を充填する工程である。
前記遮光膜形成工程（ｆ２）は、「一の面が平坦面であって透光性の材料からなるマスク保持用基材」のその平坦面に遮光性材料からなる遮光膜を形成する工程である。
【００２３】
前記第２感光膜形成工程（ｆ３）は、前記遮光膜の露呈面に第２感光膜（フォトレジスト膜）を形成する工程である。第２感光膜は、ポジ型（ポジティブタイプ）のフォトレジストであってもよく、ネガ型（ネガティブタイプ）のフォトレジストであってもよい。
【００２４】
前記第２露光工程（ｆ４）は、前記第２感光膜の露呈面と、前記遮光性材料が充填された状態にある前記基板の露呈面と、が対向するように第２感光膜と基板とを相対配置し、その基板を通して第２感光膜の第２所定部を露光する工程である。空洞部又は凹部には遮光性材料が充填されているので、第２感光膜には空洞部又は凹部が転写される。即ち、前記第２所定部の平面視における輪郭は、基板の空洞部又は凹部の平面視における輪郭と精度良く一致する。
【００２５】
前記遮光膜加工工程（ｆ５）は、「前記第２感光膜の前記第２所定部」及び「前記第２感光膜の前記第２所定部以外の部分」のうちの何れか一方を除去することにより遮光膜用マスクを形成する工程を含む。更に、前記遮光膜加工工程（ｆ５）は、その遮光膜用マスクを用いながら前記遮光膜を加工することにより、その遮光膜に前記所定のパターンを形成する工程を含む。
【００２６】
基板は、実際に作成されるとき、設計上の形状に完全には一致しない。これに対し、本製造方法によれば、実際に作成された基板の「空洞部又は凹部」が第１マスクの遮光膜に実質的に転写される。従って、第１マスクの「所定のパターン」は、基板の「空洞部又は凹部」の実際の平面形状と精度良く一致する。本製造方法においては、そのように作成される第１マスクを用いて「被加工層の上に形成された第１感光膜」が露光・除去され、それにより形成された被加工層用マスクを用いて被加工層の加工が行われる。
【００２７】
従って、基板の第２の主面（被加工層が形成されている面とは反対側の面）側から基板に対して光を照射した場合にその光が「被加工層の上部に形成される第１感光膜」にまで透過できない場合であっても、被加工層用マスク（従って、被加工層）を、基板の「空洞部又は凹部」の実際の形状に応じて精度良く加工することができる。よって、所期の性能を発揮し得る圧電デバイスが容易に製造され得る。
【００２８】
なお、本製造方法において、第１マスクは、その第１マスクを作成する際に用いた基板以外の基板に対しても使用され得る。即ち、第１マスクを作成する際に用いた基板と実質的に同じ変形を起こしているであろうと推定される基板に対しても第１マスクは使用され得る。
【００２９】
前記基板準備工程（ａ）は、セラミック材料を前記透光性材料として使用して、前記空洞部を内部に有する前記基板を作成する工程、又は、前記基板の前記露呈面としての前記基板の第１の主面に前記凹部を有する前記基板を作成する工程、であってもよい。
【００３０】
前記被加工層形成工程（ｂ）は、「遮光性の材料からなる電極層（例えば、上部電極層及び下部電極層等）」を前記被加工層に含まれる一つの層として形成する電極層形成工程を含むことができる。
【００３１】
更に、前記第２露光工程（ｆ４）は、
（１）前記第２感光膜の露呈面と、前記基板の第１の主面と、が対向するように同第２感光膜と同基板とを相対配置し、
（２）前記第１の主面と直交する光であって「前記第１の主面と対向する前記基板の第２の主面」から前記第１の主面及び前記第２感光膜に向かう光、を前記基板に対して照射する、
工程であってもよい。
【００３２】
これにより、基板の第１の主面に対して「その第１の主面に直交する方向に空洞部又は凹部を投影した像」を、その第１の主面に直交する方向に延長することにより形成される空間領域（即ち、前述のキャビティ投影領域）、の外部に存在する第２感光膜の部分が前記第２所定部として露光される。
【００３３】
従って、第２所定部の平面形状は、基板の「空洞部又は凹部」の平面形状と精度良く一致するので、第１マスクの加工された遮光膜の平面形状も基板の空洞部又は凹部の平面形状と精度良く一致し得る。
【００３４】
更に、前述したように、前記被加工層形成工程（ｂ）は、
圧電材料からなる薄板状の圧電層を形成し、
前記圧電層の上面に前記電極層としての上部電極層を形成し、
前記圧電層の下面に前記電極層としての下部電極層を形成し、
前記下部電極層の露呈面が前記基板の第１の主面に対向するように前記被加工層を前記基板の第１の主面側上に積層する工程であってもよい。
【００３５】
加えて、前記被加工層形成工程（ｂ）は、圧電層、上部電極層及び下部電極層を一体的に焼成する工程（圧電素子作成工程）を含むことができる。これによれば、基板と圧電層との焼成中における両者間の反応を考慮する必要がないので、圧電層の材料を「基板との反応性の高い圧電材料を含む幅広い材料」から選択することができる。
【００３６】
本製造方法の態様において、
前記基板準備工程（ａ）は、
前記基板の第１の主面に前記凹部を有する前記基板を作成する工程であり、
前記被加工層形成工程（ｂ）は、
前記下部電極層の露呈面に樹脂層を形成し、且つ、前記基板の第１の主面と、前記樹脂層の露呈面と、が接するように同基板の上（同第１の主面の上）に前記被加工層を積層する工程であってもよい。
【００３７】
これによれば、基板の凹部が樹脂層により覆われ、その凹部を形成している壁面と樹脂層とによって空洞部が形成される。その空洞部は、樹脂層が変形させられる場合、加圧室として機能することができる。換言すると、樹脂層は振動板として機能することができる。
【００３８】
また、本製造方法の態様において、
前記基板準備工程（ａ）は、
前記基板の第１の主面となる側に開口した凹部を有する基板下部を作成するとともに同開口した凹部を薄板体により覆うことにより、前記薄板体の表面が前記基板の露呈面としての前記第１の主面を構成し且つ同薄板体の裏面が前記空洞部の上壁面を構成するように前記空洞部を有する前記基板を作成する工程であり、
前記被加工層形成工程（ｂ）は、
前記下部電極層の露呈面に樹脂層を形成し、且つ、前記基板の第１の主面と、前記樹脂層の露呈面と、が接するように同基板上（同第１の主面の上）に前記被加工層を積層する工程であってもよい。
【００３９】
これによれば、基板下部の凹部が薄板体により覆われることにより、空洞部が形成される。更に、その薄板体は「下部電極層の露呈面に形成された樹脂層」により覆われる。従って、空洞部は、薄板体及び樹脂層が変形させられる場合、加圧室として機能することができる。換言すると、樹脂層は振動板の一部として機能することができる。
【００４０】
これらの場合、
前記第１感光膜形成工程（ｃ）は、
前記基板上に積層された前記被加工層の露呈面（被加工層が上部電極層を備える場合にはその上部電極層の上面）に前記第１感光膜を形成する工程であり、
前記第１露光工程（ｄ）は、
（ｄ１）前記第１マスク作成工程を経て作成された前記第１マスクを、前記第１マスクの遮光膜が前記第１感光膜に接するように配置する工程と、
（ｄ２）前記基板の第１の主面と直交する光であって同第１の主面から前記基板の第２の主面に向かう光を前記第１マスクを通して前記第１感光膜に対して照射する工程と、
を含むことができる。
【００４１】
これにより、「前記第１感光膜に対して前記第１の主面に直交する方向に前記遮光膜が除去された部分を投影した像」を第１の主面に直交する方向に延長することにより形成される空間領域、内に存在する前記第１感光膜の部分を、前記第１所定部として露光することができる。
【００４２】
更に、この場合、前記被加工層形成工程（ｂ）は、
前記下部電極層の厚みが前記上部電極層の厚みよりも大きくなるように同上部電極層及び同下部電極層を形成する工程であることが好ましい。
【００４３】
これによれば、樹脂層と接触している下部電極層の厚みが大きいので、樹脂層の強度を下部電極層により向上することができる。よって、樹脂層を振動板の全部又は一部として用いる場合、その振動板の強度を向上することができる。
【００４４】
本製造方法の態様において、
前記被加工層加工工程（ｅ）は、
前記被加工層用マスクにより覆われた前記被加工層を「前記圧電材料を化学的作用により溶解する物質」と接触させることにより、前記被加工層用マスクの前記第１感光膜が除去されている部分に対応する領域内の前記圧電層を除去する工程を含んでもよい。この場合、前記下部電極層は削除されてもよく、削除されなくてもよい。
【００４５】
これによれば、被加工層を容易に加工することができる。
【００４６】
本製造方法の態様において、
前記被加工層加工工程（ｅ）は、
砥粒及び有機溶剤の少なくとも一方を含む投射剤を前記被加工層用マスク側から前記基板の第１の主面に向けて投射することにより前記被加工層用マスクの前記第１感光膜が除去されている部分に対応する領域内の、少なくとも、前記上部電極層及び前記圧電層、を除去する工程である。この場合、前記下部電極層は削除されてもよく、削除されなくてもよい。
【００４７】
これによれば、被加工層を容易に加工することができる。
【００４８】
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法により製造される圧電デバイスの概略斜視図である。
【図２】図１に示した圧電デバイスを図１の１−１線に沿った平面にて切断した圧電デバイスの断面図である。
【図３】図１に示した圧電デバイスを図１の２−２線に沿った平面にて切断した圧電デバイスの断面図である。
【図４】図４の（Ａ）は図１に示した基板の平面図、（Ｂ）はその基板を（Ａ）の３−３線に沿った平面にて切断した断面図、（Ｃ）はその基板を（Ａ）の４−４線に沿った平面にて切断した断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る製造方法の工程を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態に係る製造方法の工程を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態に係る製造方法の工程を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態に係る製造方法の工程を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態に係る製造方法の工程を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る製造方法の工程を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る製造方法の工程を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る製造方法の工程を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る製造方法の工程を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施形態の変形例に係る製造方法の工程を説明するための図である。
【図１５】従来の圧電デバイスの製造方法の工程を説明するための図である。
【図１６】従来の圧電デバイスの製造方法の工程を説明するための図である。
【図１７】従来の圧電デバイスの製造方法の工程を説明するための図である。
【図１８】従来の圧電デバイスの製造方法の工程を説明するための図である。
【図１９】従来の圧電デバイスの製造方法の工程を説明するための図である。
【図２０】従来の圧電デバイスの製造方法の工程を説明するための図である。
【図２１】従来の圧電デバイスの製造方法の工程を説明するための図である。
【図２２】従来の圧電デバイスの製造方法の工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、本発明の実施形態及びその変形例について図面を参照しながら説明する。但し、本発明はこれらの実施形態及び変形例に限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正及び改良を加え得るものである。
【００５１】
図１乃至図３は、本発明の実施形態に係る製造方法により製造される圧電デバイス１０の概略図である。圧電デバイス１０は、圧電膜型デバイスとも称呼される。圧電デバイス１０は、例えば、プリンタ装置等のヘッドに使用されるインクジェット用アクチュエータである。圧電デバイス１０は他の用途にも用いられる。
【００５２】
圧電デバイス１０は、一つの基板２０と、複数の圧電素子３０と、を備えている。なお、本発明の実施形態に係る製造方法は、一つの基板と、一つの圧電素子と、を備えた圧電デバイス１０を製造する際にも用いられ得る。
【００５３】
＜基板＞
基板２０は、透光性のセラミックから形成されている。より具体的に述べると、基板２０は、例えば、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、ムライト、窒化アルミニウム及び窒化ケイ素からなる群より選択される少なくとも１種類を含む材料から構成される。特に、安定化された酸化ジルコニウム及び部分安定化酸化ジルコニウムは、機械的強度及び靱性の観点から、基板２０の材料として好ましい。
【００５４】
基板２０は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれに平行な辺を有する直方体形状を有する薄板体である。基板２０は、Ｘ−Ｙ平面に平行な第１の主面２０ａと、Ｘ−Ｙ平面に平行な第２の主面２０ｂと、を備える。即ち、第１の主面２０ａと第２の主面２０ｂとは、互いに平行であって、対向している。
【００５５】
基板２０は、図２及び図３に示したように、複数の凹部２０ｃを備えている。凹部２０ｃの形状は、Ｚ軸方向に高さを有する「略四角錐台形状又は略直方体形状」である。凹部２０ｃの長手方向の辺はＹ軸に平行であり、幅方向（短手方向）の辺はＸ軸に平行である。従って、凹部２０ｃの平面視における形状（Ｚ軸に平行な方向から凹部２０ｃを見た形状）は、略長方形（又は略長円形）である。
【００５６】
なお、本明細書等において、Ｚ軸正方向は便宜上「上方」と定義され、Ｚ軸負方向は便宜上「下方」と定義される。更に、本明細書等において、部材又は空間等の「平面形状」又は「平面視における形状」とは、その部材又は空間等をＺ軸に平行な方向（基板２０の第１の主面２０ａに直交する方向）に沿って見た場合（基板２０の上方から下方に向けて見た場合）の形状を意味する。更に、基板２０の第１の主面２０ａに直交する方向は、「第１主面直交方向」とも称呼される。
【００５７】
複数の凹部２０ｃは互いに略同形且つ略同サイズである。凹部２０ｃの短手方向の長さは、３０μｍ以上且つ２００μｍ以下である。凹部２０ｃの長手方向の長さは、０．５ｍｍ以上且つ３ｍｍ以下である。凹部２０ｃの高さは、１０μｍ以上且つ３００μｍ以下である。但し、これらの数値は例示された数値であり、凹部２０ｃの大きさに特に限定はない。
【００５８】
更に、凹部２０ｃの形状は限定されない。従って、凹部２０ｃの平面形状は、長方形以外の多角形、円形、楕円形、輪郭の一部及び全部が曲線であるような形状等であってもよい。加えて、複数の凹部２０ｃは互いに相違する形状を備えていてもよい。
【００５９】
複数の凹部２０ｃは、図２に示したように、Ｘ軸方向において所定の距離Ｌ１を隔てて配列されている。距離Ｌ１は空洞部間スペース（キャビティ間スペース）Ｌ１とも称呼される。距離Ｌ１は、例えば、１μｍ以上且つ５０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上且つ２０μｍ以下であることが更に好ましい。なお、複数の空洞部間スペースは互いに同じであってもよく、互いに相違していてもよい。
【００６０】
このように、基板２０は、複数の凹部２０ｃが、第１の主面２０ａに沿う方向において所定の距離Ｌ１を隔てて形成された基板である。なお、複数の凹部２０ｃは、格子状に配列されてもよく、不規則に配列されていてもよい。
【００６１】
図２及び図３に示したように、凹部２０ｃには、一対の連通路２０ｄ，２０ｅが接続されている。連通路２０ｄ，２０ｅのそれぞれは、凹部２０ｃの底壁から第２の主面２０ｂに及び、凹部２０ｃを基板２０の外部と第２の主面２０ｂ側にて連通している。連通路２０ｄ，２０ｅのそれぞれは、Ｚ軸方向に沿って伸びる軸線を有する円柱形状を有している。なお、連通路２０ｄ，２０ｅの形状は、円柱形状以外の形状（例えば、直方体形状）であってもよい。また、連通路２０ｄ，２０ｅの何れか一方は、その一端が「凹部２０ｃを構成する側壁であってＸ−Ｚ平面に平行な壁面」に開口を形成し、且つ、Ｙ軸方向に延び、その他端が基板２０の側壁に開口する通路であってもよい。
【００６２】
振動板２１は、略均一の厚みを有する樹脂（例えば、ポリイミド）からなる薄板体（樹脂層）である。振動板２１の厚みは、例えば、１μｍ乃至８μｍ（本例において２μｍ）である。振動板２１は総ての凹部２０ｃを覆うように、基板２０の第１の主面２０ａに配設される。この結果、凹部２０ｃの側壁面及び底面と、振動板２１の下面と、により空洞部（加圧室）が形成される。即ち、振動板２１の下面は空洞部の上壁面を構成する。振動板２１は、圧電素子３０の伸縮に伴って変形する。
【００６３】
＜圧電素子＞
圧電素子３０は、下部電極層（第１電極、下部電極膜）３１、圧電体膜（圧電層）３２、及び、上部電極層（第２電極、上部電極膜）３３を備えている。
【００６４】
下部電極層３１は導電材料の焼成体（焼結体）である。下部電極層３１は、例えば、金、銀、銅、又はこれらの金属からなる合金から形成されている。下部電極層３１の厚みは、焼結後において、例えば、３μｍ程度である。下部電極層３１は振動板２１を覆うように振動板２１の上面に積層されている。下部電極層３１の平面形状は振動板２１と同じ長方形である。下部電極層３１には、図示しない下部配線電極が接続されている。下部配線電極は、図示しない駆動回路に接続され、下部電極層３１への給電経路を構成する。
【００６５】
以下、基板２０の第１の主面２０ａに対して「凹部２０ｃを第１主面直交方向に投影した像を、「空洞部投影像」と称呼する。更に、空洞部投影像を「第１主面直交方向に延長することにより形成される空間領域ＰＡ」を「キャビティ投影領域ＰＡ」と称呼する。従って、キャビティ投影領域ＰＡは、平面視において凹部２０ｃ（凹部２０ｃの開口部）と一致する。つまり、平面視において、キャビティ投影領域ＰＡの輪郭は、「凹部２０ｃの開口部の輪郭」及び「空洞部投影像の輪郭」と一致する。
【００６６】
圧電体膜３２は、圧電セラミックスの焼成体である。圧電体膜３２の材料としては、特に制限はないが、例えば、電界誘起歪の観点から、鉛（Ｐｂ）系ペブロスカイト酸化物や非鉛系ペブロスカイト型酸化物が挙げられる。鉛（Ｐｂ）系ペブロスカイト酸化物は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ；Ｐｂ（ＺｒｘＴｉ１−ｘ）Ｏ３）、又は、「単純酸化物及び／又は複合ペブロスカイト酸化物」を導入したチタン酸ジルコン酸鉛の変性物であることが更に好ましい。
【００６７】
具体的には以下に述べる材料が圧電体膜３２の材料として使用され得る。
チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ；Ｐｂ（ＺｒｘＴｉ１−ｘ）Ｏ３）。
チタン酸ジルコン酸鉛とマグネシウム酸ニオブ酸鉛（Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３）との固溶体。
チタン酸ジルコン酸鉛とニッケル酸ニオブ酸鉛（Ｐｂ（Ｎｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３）との固溶体。
チタン酸ジルコン酸鉛と亜鉛酸ニオブ酸鉛（Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３）との固溶体。
非鉛系ペブロスカイト型酸化物として、（Ｎａ，Ｎｂ）ＴｉＯ３、（Ｋ，Ｎｂ）ＴｉＯ３、（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３。
【００６８】
なお、チタン酸ジルコン酸鉛との固溶体となる複合ペロブスカイト酸化物としては、亜鉛酸ニオブ酸鉛、マンガン酸ニオブ酸鉛、マンガン酸アンチモン酸鉛、マグネシウム酸ニオブ酸ビスマス、ニッケル酸ニオブ酸ビスマス、亜鉛酸ニオブ酸ビスマス、及び、これらの中の２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００６９】
圧電体膜３２の厚みは、焼成後において、例えば、３μｍ程度である。圧電体膜３２は分極処理が施されている。なお、圧電体膜３２の厚みは下部電極層３１の厚みと同程度であるが、図面においては圧電体膜３２が相対的に厚く描かれている。
【００７０】
圧電体膜３２は、下部電極層３１の上（上面）に配設（形成）される。更に、圧電体膜３２は、キャビティ投影領域ＰＡ（の内部）に存在するように形成される。換言すると、圧電体膜３２は、「圧電体膜３２の平面視における位置及び形状が、凹部２０ｃの平面視における位置及び形状と一致する」ように設けられている。
【００７１】
上部電極層３３は、下部電極層３１と同様の材料からなる金属の焼結体である。上部電極層３３の厚みは、焼結後において、例えば、０．１μｍ程度である。なお、下部電極層３１及び上部電極層３３等の電極層の厚みは、０．０３μｍ乃至７μｍが好ましい。
【００７２】
上部電極層３３は、圧電体膜３２の上（上面）に配設（形成）される。更に、上部電極層３３は、キャビティ投影領域ＰＡ（の内部）に存在するように形成される。換言すると、上部電極層３３は、「上部電極層３３の平面視における位置及び形状が、凹部２０ｃの平面視における位置及び形状と一致する」ように設けられている。上部電極層３３には、図示しない上部配線電極が接続されている。上部配線電極は、図示しない前記駆動回路に接続され、上部電極層３３への給電経路を構成する。
【００７３】
圧電デバイス１０において、下部電極層３１と上部電極層３３との間に変化する電位差を付与すると（即ち、圧電体膜３２に変化する電圧を印加すると）、圧電体膜３２に変化する電界が加わる。その結果、圧電体膜３２が第１の主面２０ａと平行な方向に伸縮し、圧電素子３０と一体化されている振動板２１が屈曲運動する。この振動板２１の屈曲運動に伴って凹部２０ｃの容積が変化する。従って、凹部２０ｃにインクが充填されていると、インクは連通路２０ｄを介して圧電デバイス１０の外部へと吐出される。なお、インクは連通路２０ｅを介して凹部２０ｃに導入される。
【００７４】
＜製造方法＞
次に、本発明の実施形態に係る「圧電デバイス１０の製造方法」について説明する。
【００７５】
１．基板準備工程（ａ）
図４の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示した基板２０を準備する。基板２０は、前述したとおりの形状を有する。但し、基板２０は、凹部２０ｃに加え、４つの位置合わせ用凹部２０ｆを備える。位置合わせ用凹部２０ｆは、円錐台形状を有する。従って、位置合わせ用凹部２０ｆの平面形状は円形である。位置合わせ用凹部２０ｆは、基板２０の４角のそれぞれに設けられる。
【００７６】
基板準備工程についてより具体的に述べると、先ず、以下に簡単に述べる「押し型（スタンパ）」を用いた製造方法（インプリント方法）、或いは、所定の形状に加工された複数のセラミックグリーンシートを積層・圧着する方法により、焼成前の基板を準備する。その後、焼成前の基板を焼成し基板２０を準備する。
【００７７】
押し型を用いた焼成前の基板の製造方法は次の工程を含む。
（１）粘土状原料準備工程
粘土状原料準備工程は、セラミック粉末と、有機材料と、を含む粘土状原料を準備する工程である。
（２）押し型準備工程
押し型準備工程は、「基板２０の凹部２０ｃ及び位置合わせ用凹部２０ｆ」に相当する凸部を有する型と、押し型を押し当てる受け型を準備する工程である。受け型は、平板であってもよく、あるいは適当な形状を形成する凸部及び／又は凹部を有していても良い。
（３）成形体作成工程
成形体作成工程は、前記粘土状原料を「前記押し型と前記受け型の間」に存在させた状態において、受け型と押し型とを対向配置し、加圧することにより、前記押し型の凸部の間に粘土状原料を充填させる工程である。これにより、成形体である「焼成前の基板」が作成される。
【００７８】
２．第１マスク作成工程（ｆ）
第１マスクＭ１は、被加工層である圧電素子３０を加工する際に使用するマスクである。第１マスクＭ１は以下に述べる工程を通して作成される。
【００７９】
（１）遮光性材料充填工程（ｆ１）
図５の（Ａ）に示したように、前述した基板準備工程により別途準備した基板２０の凹部２０ｃ及び位置合わせ用凹部２０ｆに遮光性材料（遮光剤）ＬＳを充填する。この遮光剤ＬＳは、固形の遮光剤を溶媒に溶解した遮光液、又は、固形の遮光剤を分散媒に分散させた遮光液、とすることができる。遮光剤は、光を吸収する染料又は顔料を含むことが好ましい。
【００８０】
遮光液が凹部２０ｃに充填された後、基板２０をホットプレート及びオーブン等の加熱装置により加熱し、それにより遮光剤ＬＳの「溶媒又は分散媒」を消失させてもよい。これにより、硬化した遮光剤（遮光体）が凹部２０ｃ内に形成される。なお、凹部２０ｃに「固形又は半固形」の「遮光性の材料を含む物質」を充填してもよい。更に、遮光性の材料を含む流体状の物質が、硬化されない状態にて凹部２０ｃ内に保持され得る場合、その流体状の物質を硬化しなくてもよい。
【００８１】
（２）遮光膜形成工程（ｆ２）
図５の（Ｂ）に示したように、マスク保持用基材４０を準備する。マスク保持用基材４０は透光性の材料（露光用の光が透過する材料）からなる薄板体である。より具体的に述べると、マスク保持用基材４０は、ｇ線（波長４３５ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）及びｉ線（波長３６５ｎｍ）の少なくとも何れかの光線を通す、ガラス板、石英基板又は樹脂フィルムである。この樹脂フィルムには、ポリエチレン及びＰＥＴ等が含まれる。マスク保持用基材４０は、少なくとも一の面（一つの主面）が平坦であればよい。本例において、マスク保持用基材４０は、互いに対向する平坦な２つの主面を備える。
【００８２】
次に、図５の（Ｂ）に示したように、そのマスク保持用基材４０の平坦面（下面、主面の一つ）に「遮光性材料からなる遮光膜４１」を形成する。この遮光膜４１は、例えば、スパッタ法により厚み０．０２μｍで形成した遮光性材料としてのＭｏ等の金属膜である。
【００８３】
（３）感光膜形成工程（ｆ３）
次に、図５の（Ｂ）に示したように、遮光膜４１の露呈面（下面、マスク保持用基材４０と反対側の面）に感光膜４２を形成する。この感光膜４２は便宜上「第２感光膜」とも称呼される。従って、この工程は、便宜上、第２感光膜形成工程とも称呼される。
【００８４】
感光膜４２は、露光されると現像液（アルカリ性水溶液又は有機溶剤）に対する溶解性が増大する「ポジ型（ポジティブタイプ）」のフォトレジストである。感光膜４２の材料は、特に限定されないが、例えば、アクリル系、エポキシ系、ポリイミド系及びフッ素系の感光性樹脂である。
【００８５】
（４）露光工程（ｆ４）
次に、図５の（Ｃ）に示したように、「遮光性材料ＬＳが充填された状態にある基板２０」の上部に「遮光膜４１及び感光膜４２が形成されたマスク保持用基材４０」を載置する。このとき、感光膜４２の露呈面（下面、遮光膜４１と反対側の面）と、遮光性材料ＬＳが充填された状態にある基板２０の露呈面（基板２０の第１の主面２０ａ）と、が対向（接触）するように、感光膜４２と基板２０とが相対配置される。その後、基板２０を通して感光膜４２を露光する。このとき照射される光（照射光）の向きは、基板２０の第１の主面２０ａ（及び第２の主面２０ｂ）と直交する向きである。即ち、照射光は、第１主面直交方向（Ｚ軸正方向）の光であって、「第１の主面２０ａと平行であり且つ第１の主面２０ａと対向する基板２０の第２の主面２０ｂ」から「第１の主面２０ａ及び感光膜４２」に向かう光である。
【００８６】
凹部２０ｃ及び位置決め用凹部２０ｆには遮光性材料ＬＳが充填されている。従って、照射光は、基板２０のうち凹部２０ｃ及び凹部２０ｆが形成されていない部分を透過することができるが、凹部２０ｃ又は凹部２０ｆが形成された部分を透過することはできない。
【００８７】
従って、図５の（Ｃ）に示したように、キャビティ投影領域ＰＡ（の内部）に存在する感光膜４２は露光されず、キャビティ投影領域ＰＡ以外の領域ＮＡに存在する感光膜４２が露光される。感光膜４２のうちの露光された部分は、感光膜露光部、又は、便宜上「第２所定部」とも称呼される。この結果、感光膜４２のうちの露光されない部分の「平面視における位置及び形状」は、凹部２０ｃの平面視における位置及び形状とそれぞれ極めて精度良く一致する。感光膜４２のうちの露光されない部分は感光膜非露光部とも称呼される。更に、この露光工程は、便宜上、「第２感光膜露光工程」又は「第２露光工程」とも称呼される。
【００８８】
（５）遮光膜加工工程（ｆ５）
次に、図５の（Ｄ）に示したように、感光膜４２の感光膜露光部（第２所定部）を現像する。即ち、現像液（例えば、アルカリ性水溶液又は有機溶剤）を用いて感光膜４２の感光膜露光部を除去する。この結果、キャビティ投影領域ＰＡに存在していた感光膜４２の部分（感光膜露光部）のみが残る。このように現像・除去された感光膜４２は、所定のパターン（凹部２０ｃ及び凹部２０ｆを転写したパターン）を有する遮光膜用マスクとなる。
【００８９】
次に、図５の（Ｅ）に示したように、エッチングにより「遮光膜４１のうちの感光膜４２によって覆われていない部分」を除去する。即ち、感光膜４２からなる遮光膜用マスクを用いながら遮光膜４１を加工することにより、遮光膜４１に所定のパターン（凹部２０ｃ及び凹部２０ｆを転写したパターン）を形成する。なお、遮光膜４１のうちの感光膜４２によって覆われていない部分は、エッチングに代えてブラスト加工により除去されてもよい。
【００９０】
その後、感光膜４２を総て除去する。この結果、図５の（Ｆ）に示した第１マスクＭ１が作成される。この第１マスクＭ１は、凹部２０ｃの平面形状及び位置と精度良く一致した平面形状及び位置をそれぞれ有する遮光膜４１と、位置合わせ用凹部２０ｆの平面形状及び位置と精度良く一致した平面形状及び位置をそれぞれ有する遮光膜（４１Ｒｕ、４１Ｒｄ、４１Ｌｕ、４１Ｌｄ）を備えることになる。
【００９１】
３．被加工層形成工程（ｂ）
被加工層である圧電素子３０を基板２０及び第１マスクＭ１とは別に以下の工程により準備する。
【００９２】
（１）圧電テープ成形工程
図６の（Ａ）に示したように、圧電体膜３２となる焼成前の圧電テープ（セラミックグリーンシート）３２Ａを所定の形状に加工する。より具体的に述べると、前述した圧電体膜３２の材料（圧電材料）を、バインダー及び分散剤等の樹脂成分ともに溶剤に混合・分散させ、それをドクターブレード法などの一般的な成形方法によってシート状に成形する。圧電テープ３２Ａの厚みは後述する焼成後において圧電体膜３２の厚みが３μｍとなるように調整する。
【００９３】
（２）圧電テープ焼成工程
図６の（Ｂ）に示したように、圧電テープ３２Ａを図示しないセッターの上に載置して焼成し、それによって圧電体膜（圧電層）３２を作成する。なお、焼成時には雰囲気の調整を行うことが好ましい。
【００９４】
（３）電極層塗布・焼成工程
図６の（Ｃ）に示したように、圧電体膜３２の下面に下部電極層となる電極層３１Ａを塗布するとともに、圧電体膜３２の上面に上部電極層となる電極層３３Ａを塗布する。より具体的に述べると、Ａｕレジネートをスピンコートにより圧電体膜３２の両主面（上面及び下面）に塗布する。次に、塗布されたＡｕレジネートを乾燥及び焼成することによって、下部電極層３１及び上部電極層３３を作成する。
【００９５】
なお、必要とする電極層の厚みに応じ、めっきにより所定の厚みとなるまで各電極層を成膜してもよく、スピンコート及び乾燥を繰り返し実施してもよい。或いは、電極層が所定の厚みとなるまで、スピンコート・乾燥・焼成を繰り返し実施してもよい。更に、Ａｕレジネートに代えて、Ｐｔレジネート、Ａｕ−Ｐｔレジネートを電極層の形成に使用してもよい。更に、電極層は、スピンコートに代えて、スプレーコート、静電式分注及びスパッタリング等の方法により塗布してもよい。以上により、被加工層である圧電素子３０が作成される。電極層（下部電極層３１及び上部電極層３３）は、遮光性の材料（金属）からなる遮光層でもある。
【００９６】
（４）樹脂塗布・乾燥工程
次に、図６の（Ｄ）に示したように、下部電極層３１の露呈面（下面）に樹脂原料を塗布した後、それを乾燥させることにより、振動板２１となる樹脂層を形成する。この樹脂原料としてはポリイミドが好ましい。この場合、ポリイミド前駆体をスピンコートにより下部電極層３１の露呈面に塗布し、それを乾燥させる。なお、乾燥後（硬化後）のポリイミドの厚みが１〜８μｍ（本例においては２μｍ）となるように樹脂原料の量を調整する。
【００９７】
（５）積層工程
次に、図７に示したように、基板準備工程（ａ）にて準備した基板２０の露呈面（基板２０の上面である第１の主面２０ａ）に、振動板２１となる樹脂層が形成された圧電素子３０を載置する。このとき、凹部２０ｃの総てが振動板２１となる樹脂層により覆われるように、振動板２１となる樹脂層が形成された圧電素子３０の位置を調整する。更に、基板２０と、振動板２１となる樹脂層が形成された圧電素子３０と、を所定の圧力（例えば、１００ｋＰａ）にて加圧する。これにより、基板２０の上部に振動板２１となる樹脂層が形成された圧電素子３０が加圧・積層される。その後、基板２０及び圧電素子３０を所定の温度（例えば、２３０℃）にて加熱して振動板２１となる樹脂層を硬化させる。以上により、基板２０の露呈面（第１の主面２０ａ）に「圧電材料を含む被加工層（振動板２１となる樹脂層を含む圧電素子３０）」が形成される。
【００９８】
４．感光膜形成工程（ｃ）
次に、図８に示したように、被加工層（振動板２１となる樹脂層を含む圧電素子３０）の露呈面（基板２０と反対側の圧電素子３０の主面、即ち、上部電極層３３の上面）に感光膜５０を形成する。この感光膜５０は、感光膜４２と同様の「ポジ型（ポジティブタイプ）」のフォトレジストである。この感光膜５０は便宜上「第１感光膜」とも称呼される。従って、この工程は、便宜上、第１感光膜形成工程とも称呼される。
【００９９】
５．露光工程（ｄ）
この露光工程（ｄ）は、感光膜５０の露呈面と、所定のパターン（凹部２０ｃを転写したパターン）を遮光膜に形成してなる第１マスクＭ１の露呈面と、が対向するように、第１感光膜５０と第１マスクＭ１とを相対配置し、その後、第１マスクＭ１を通して感光膜５０の第１所定部を露光する工程である。露光工程（ｄ）は、便宜上、「第１感光膜露光工程」又は「第１露光工程」とも称呼される。露光工程（ｄ）は、第１マスク位置決め工程と、光照射工程と、を含む。
【０１００】
（１）第１マスク位置決め工程
図８に示したように、位置合わせ用凹部２０ｆに遮光性材料（遮光剤）ＬＳを充填する。
【０１０１】
次に、図９に示したように、感光膜５０の露呈面（上面）と、第１マスクＭ１の露呈面（遮光膜４１の露呈面）と、が対向するように第１感光膜と第１マスクＭ１とを相対配置する。
【０１０２】
更に、図９に示したように、基板２０の第２の主面２０ｂの下方に遮光板６０を配置する。遮光板６０の平面形状は、圧電素子３０の平面形状と同じ長方形である。即ち、遮光板６０は、その平面形状が長方形の薄板体であり、その大きさは図４の（Ａ）及び図９に示したように、凹部２０ｃの総てを覆うことができ、且つ、位置合わせ用凹部２０ｆを覆わない大きさである。
【０１０３】
次に、図１０及び図１１の（Ａ）に示したように、基板２０の第１の主面２０ａと直交する方向であって第２の主面２０ｂ側から第１の主面２０ａへと向かう光を、遮光板６０の下方から基板２０に向けて照射する。そして、第１マスクＭ１（マスク保持用基材４０）の上方に配置された画像認識用カメラＣＭによって基板２０及び第１マスクＭ１の画像を撮影する。
【０１０４】
仮に、基板２０の平面方向の位置（Ｘ−Ｙ平面における位置）に対して第１マスクＭ１の平面方向の位置がずれていると、画像認識用カメラＣＭにより撮影される画像は図１１の（Ｂ）に示した如くの画像となる。即ち、位置合わせ用凹部２０ｆによって形成された遮光膜（４１Ｌｕ、４１Ｒｕ、４１Ｒｄ、４１Ｌｄ）の円形の影（４１Ｌｕ−Ｓ、４１Ｒｕ−Ｓ、４１Ｒｄ−Ｓ、４１Ｌｄ−Ｓ）と、遮光性材料ＬＳが充填されている位置合わせ用凹部２０ｆの円形の影（２０ｆ−１、２０ｆ−２、２０ｆ−３、２０ｆ−４）と、がそれぞれ一致しない。
【０１０５】
そこで、この場合、画像認識用カメラにより撮影される画像を観察しながら、遮光膜の円形の影（４１Ｌｕ−Ｓ、４１Ｒｕ−Ｓ、４１Ｒｄ−Ｓ、４１Ｌｄ−Ｓ）と、位置合わせ用凹部２０ｆの円形の影（２０ｆ−１、２０ｆ−２、２０ｆ−３、２０ｆ−４）と、がそれぞれ一致するように、第１マスクＭ１の平面方向の位置を調節する（図１１の（Ｃ）を参照。）。これにより、基板２０と第１マスクＭ１との平面位置（即ち、凹部２０ｃと遮光膜４１との平面位置）を精度良く一致させることができる。
【０１０６】
（２）光照射工程
次に、図１２に示したように、第１マスクＭ１を通して感光膜５０を露光する。このとき照射される光（照射光）の向きは、基板２０の第１の主面２０ａ（及び第２の主面２０ｂ）と直交する向きである。即ち、照射光は、第１主面直交方向（Ｚ軸方向）の光であって、第１マスクＭ１（マスク保持用基材４０）の上方から「感光膜５０及び基板２０の第１の主面２０ａ」に向かう光である。この照射光は、第１マスクＭ１の遮光膜４１を通過することができない。従って、感光膜５０のうちの遮光膜４１の直下に位置する部分（感光膜露光部、第１所定部）のみが露光され、それ以外の部分は露光されない。
【０１０７】
前述したように、第１マスクＭ１は、凹部２０ｆの平面形状及び位置と精度良く一致した平面形状及び位置をそれぞれ有する遮光膜４１と、位置合わせ用凹部２０ｆの平面形状及び位置と精度良く一致した平面形状及び位置をそれぞれ有する遮光膜（４１Ｒｕ、４１Ｒｄ、４１Ｌｕ、４１Ｌｄ）を備えている。更に、第１マスクＭ１は基板２０と平面位置が一致させられている。従って、感光膜５０のうちの露光されない部分の平面形状及び位置は、基板２０の凹部２０ｃの平面形状及び位置のそれぞれと極めて精度良く一致する。
【０１０８】
６．被加工層加工工程（ｅ）
被加工層加工工程（ｅ）は、感光膜（第１感光膜）５０の感光膜露光部（第１所定部）を除去することにより被加工層用マスクＭ２を形成するとともに、その被加工層用マスクＭ２を用いて被加工層（圧電素子３０）を加工する工程である。被加工層加工工程（ｅ）は、現像・洗浄工程と、電極層エッチング工程と、圧電体膜エッチング工程と、感光膜除去工程と、を含む。
【０１０９】
（１）現像・洗浄工程
図１３の（Ａ）に示したように、第１マスクＭ１を除去した後に感光膜５０の感光膜露光部（第１所定部）を現像する。即ち、現像液（例えば、アルカリ性水溶液又は有機溶剤）を用いて感光膜５０の感光膜露光部を除去し洗浄する。この結果、平面形状及び位置が凹部２０ｃの平面形状及び位置のそれぞれと極めて精度良く一致した被加工層用マスクＭ２が形成される。
【０１１０】
（２）上部電極層エッチング工程
所定の金属エッチング液（本例において、王水）を感光膜５０及び上部電極層３３の露呈部に塗布し、上部電極層３３のうちの感光膜５０に覆われていない部分（露呈部）を除去する。この結果、図１３の（Ｂ）に示した第１中間体が得られる。
【０１１１】
（３）圧電体膜エッチング工程
塩化水素及びフッ化アンモニウムの水溶液（圧電体膜３２を構成している圧電材料を化学的作用により溶解する物質）に第１中間体を浸漬する（即ち、この水溶液を被加工層用マスクにより覆われた圧電体膜３２と接触させる）ことにより、圧電体膜３２を除去（エッチング）する。この結果、図１３の（Ｃ）に示した第２中間体が得られる。
【０１１２】
なお、上部電極層エッチング工程及び圧電体膜エッチング工程において、感光膜５０と上部電極層３３との密着の程度が十分でない場合、感光膜５０と上部電極層３３との界面にエッチング液が滲入し、「本来エッチングされるべきでない上部電極層３３の端部」の厚みが予定した厚みよりも小さくなる場合がある。このような場合、上部電極層３３の上面に密着層を形成し、その密着層の上面に感光膜５０を形成することが好ましい。
【０１１３】
更に、上部電極層３３及び／又は圧電体膜３２は、所謂「ブラスト加工」により除去されてもよい。より具体的に述べると、投射材を第２マスクＭ２の上方から圧電素子３０に向けて投射する。これにより、第１マスクＭ２の感光膜５０により覆われていない「上部電極層３３及び／又は圧電体膜３２」が除去される。第１マスクＭ２の感光膜５０により覆われている「上部電極層３３及び圧電体膜３２」は除去されない。投射材は、「砥粒及び有機溶剤」の少なくとも一方を含む。
【０１１４】
より具体的に述べると、投射材は、粒子系が「０．１μｍ以上且つ５．０μｍ以下」の研磨剤を含むスラリーであることが好ましい。研磨剤の材料としてはモース硬度の高いセラミックスが好ましく、具体的には炭化珪素、酸化アルミニウム、及び、酸化ジルコニウム等のモース硬度１１以上の材料が好適である。投射材に含まれる研磨剤の粒子径は、０．３μｍ以上且つ２．０μｍ以下であることがより好ましい。研磨剤の粒子形状は、多角形状、球形状、扁平状、及び、不定形状の何れであってもよい。スラリーに含まれる溶媒は、水又は有機溶剤であることが好ましい。更に、投射材は、研磨剤を含まず、有機溶剤のみであってもよい。この場合、上部電極層３３及び／又は圧電体膜３２は、膨潤及び投射圧力により除去される。この工程において、投射材は、「湿式ブラスト加工装置」又は「スラリー噴霧装置」により投射される。
【０１１５】
（４）感光膜除去工程
次に、感光膜５０を除去する。この結果、図１３の（Ｄ）に示した圧電デバイス１０が作成される。
【０１１６】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、基板２０は第１の主面２０ａに開口する凹部２０ｃを備え、その凹部２０ｃが「圧電素子３０の下面に形成された樹脂からなる振動板２１」により覆われることにより基板２０の内部に空洞部が形成されていた。これに対し、基板２０自体が振動板２１を備え、それにより空洞部を備えていてもよい。
【０１１７】
更に、図１４に示したように、基板準備工程（ａ）において、基板２０の第１の主面となる側に開口した基板下部２０Ａを形成するとともに、その基板下部２０Ａの開口した凹部を薄板体２０Ｂにより覆うことにより基板２０’を作成してもよい。この場合、薄板体２０Ｂの表面が「基板２０’の露呈面としての第１の主面２０ｆｓ」を構成する。また、薄板体２０Ｂの裏面が空洞部２０ｃの上壁面を構成する。その後の製造工程は、上述した工程と同様である。従って、この変形例においては、薄板体２０Ｂと樹脂層２１と下部電極層３１とが振動板を構成する。
【０１１８】
更に、感光膜（第２感光膜）４２は「ポジ型（ポジティブタイプ）」のフォトレジストであったが、露光されると現像液（アルカリ性水溶液又は有機溶剤）に対する溶解性が低下する「ネガ型（ネガティブタイプ）」のフォトレジストであってもよい。この場合、図５の（Ｄ）に示した遮光膜加工工程（ｆ５）において、現像液を用いて感光膜４２の「感光膜露光部以外の部分」が除去される。従って、この場合における第１マスクＭ１の遮光膜４１は、キャビティ投影領域ＰＡ以外の領域に残存することになる。
【０１１９】
よって、この第１マスクＭ１を用いて感光膜５０を露光する場合、その感光膜５０は「ネガ型（ネガティブタイプ）」のフォトレジストとする。これにより、図１３の（Ａ）に示した第２マスクＭ２と同様な第２マスクを作成することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１０…圧電デバイス、２０…基板、２０ａ…第１の主面、２０ｂ…第２の主面、２０ｃ…凹部、２０ｆ…位置合わせ用凹部、３０…圧電素子、３１…下部電極層、３２…圧電体膜、３３…上部電極層、４０…マスク保持用基材、４１…遮光膜、４２…感光膜（第２感光膜）、５０…感光膜（第１感光膜）。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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