(57)【要約】      （修正有）【課題】ＣＶＤ法による保護膜としての酸化アルミニウム膜の形成時間を短縮し、原料ガスの消費を抑えた液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】保護膜１００の形成工程前に、下電極６０、圧電体７０および上電極８０をプラズマに曝すと、ＣＶＤ法によって形成する酸化アルミニウムを有する保護膜１００の形成速度が上がる。したがって、同じ厚みの保護膜１００を形成するのに要する時間を短縮でき、保護膜形成工程でかかる時間を減少でき、原料ガスの消費も少ない圧電素子３００の製造方法を得ることができる。【選択図】図４
2013149646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下電極、圧電体および上電極を備えた圧電素子の製造方法であって、
基板上に前記下電極を形成する下電極形成工程と、
前記下電極上に圧電体膜を形成する圧電体膜形成工程と、
前記圧電体膜上に上電極膜を形成する上電極膜形成工程と、
前記上電極膜上に、前記上電極および前記圧電体を形成するためのレジストによるマスクを形成するレジスト形成工程と、
前記マスクを介してエッチングを行い、前記上電極および前記圧電体を形成する工程と、
前記レジストを剥離するレジスト剥離工程と、
前記レジストを剥離した後、前記下電極、前記圧電体および前記上電極をプラズマに曝すプラズマ処理工程と、
前記プラズマ処理工程後に、少なくとも前記圧電体を覆うように酸化アルミニウムを有する保護膜をＣＶＤ法によって形成する保護膜形成工程とを含む
ことを特徴と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において、
前記レジストの剥離に酸素プラズマを用い、
前記プラズマ処理工程の前記プラズマに酸素プラズマを用いて、
前記レジスト剥離工程と前記プラズマ処理工程とを連続して行う
ことを特徴とす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において、
前記レジスト剥離工程は、前記酸素プラズマ発生の出力が９００Ｗ以上で１２００Ｗ以下である
ことを特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の圧電素子の製造方法において、
前記レジスト剥離工程および前記プラズマ処理工程は、前記基板を１１０℃以上、１２０℃以下の温度のステージに置いて行われる
ことを特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の圧電素子の製造方法において、
前記レジスト剥離工程は、前記酸素プラズマに曝す時間が７分以上でかつ８分以下である
ことを特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項６】
液体を噴射するノズル開口にそれぞれ連通する圧力室が形成された流路形成基板と、該流路形成基板上に形成され、下電極、圧電体および上電極を含み、少なくとも前記圧電体が保護膜により覆われている圧電素子とを備えた液体噴射装置の製造方法であって、
基板上に前記下電極を形成する下電極形成工程と、
前記下電極上に圧電体膜を形成する圧電体膜形成工程と、
前記圧電体膜上に上電極膜を形成する上電極膜形成工程と、
前記上電極膜上に、前記上電極および前記圧電体を形成するためのレジストによるマスクを形成するレジスト形成工程と、
前記マスクを介してエッチングを行い、前記上電極および前記圧電体を形成する工程と、
前記レジストを剥離するレジスト剥離工程と、
前記レジストを剥離した後、前記下電極、前記圧電体および前記上電極を酸素プラズマに曝すプラズマ処理工程と、
前記酸素プラズマを曝す工程後に、少なくとも前記圧電体が前記保護膜により覆われるように酸化アルミニウムを有する前記保護膜をＣＶＤ法によって形成する保護膜形成工程とを含む
ことを特徴とする液体噴射装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも圧電体層を覆う、保護膜としての絶縁膜を備えた圧電素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等に代表される結晶を含む圧電体は、圧電効果等を有しているため、圧電アクチュエーターに応用されている。圧電アクチュエーターは、基板と一対の電極を有する圧電素子とを備えている。圧電アクチュエーターの駆動は、圧電素子の一対の電極間に電圧を印加し、電圧に応じて圧電体を変形させて行なう。
また、液体としてのインクを吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を圧電アクチュエーターで構成し、圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインクを吐出させる液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッドおよび液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置が知られている。
【０００３】
また、湿気、水分から圧電素子を保護するために、少なくとも圧電体および上電極のパターン領域が酸化アルミニウムを含有する保護膜としての絶縁膜によって覆われた液体噴射ヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。酸化アルミニウムを含有する保護膜は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４５３６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、湿気、水分を通しにくい酸化アルミニウム膜を含有する保護膜をＣＶＤ法によって形成するには時間がかかるので、液体噴射ヘッドの生産性が保護膜の形成工程で律速されるし、保護膜形成時の原料ガスの消費も多くなる。したがって、液体噴射ヘッドの製造コストの低減が難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
下電極、圧電体および上電極を備えた圧電素子の製造方法であって、基板上に前記下電極を形成する下電極形成工程と、前記下電極上に圧電体膜を形成する圧電体膜形成工程と、前記圧電体膜上に上電極膜を形成する上電極膜形成工程と、前記上電極膜上に、前記上電極および前記圧電体を形成するためのレジストによるマスクを形成するレジスト形成工程と、前記マスクを介してエッチングを行い、前記上電極および前記圧電体を形成する工程と、前記レジストを剥離するレジスト剥離工程と、前記レジストを剥離した後、前記下電極、前記圧電体および前記上電極をプラズマに曝すプラズマ処理工程と、前記プラズマ処理工程後に、少なくとも前記圧電体を覆うように酸化アルミニウムを有する保護膜をＣＶＤ法によって形成する保護膜形成工程とを含むことを特徴とする圧電素子の製造方法。
【０００８】
この適用例によれば、保護膜形成工程前に、下電極、圧電体および上電極をプラズマに曝すと、ＣＶＤ法によって形成する酸化アルミニウムを有する保護膜の形成速度が上がる。したがって、同じ厚みの保護膜を形成するのに要する時間が短縮され、保護膜形成工程でかかる時間が減少し、原料ガスの消費も少ない圧電素子の製造方法が得られる。
【０００９】
［適用例２］
上記圧電素子の製造方法において、前記レジストの剥離に酸素プラズマを用い、前記プラズマ処理工程の前記プラズマに酸素プラズマを用いて、前記レジスト剥離工程と前記プラズマ処理工程とを連続して行うことを特徴とする圧電素子の製造方法。
この適用例では、保護膜形成工程前に、下電極、圧電体および上電極を酸素プラズマに曝すと、ＣＶＤ法によって形成する酸化アルミニウムを有する保護膜の形成速度がより上がる。したがって、同じ厚みの保護膜を形成するのに要する時間がより短縮され、保護膜形成工程でかかる時間がより減少し、原料ガスの消費もより少ない圧電素子の製造方法が得られる。
【００１０】
［適用例３］
上記圧電素子の製造方法において、前記レジスト剥離工程は、前記酸素プラズマ発生の出力が９００Ｗ以上で１２００Ｗ以下であることを特徴とする圧電素子の製造方法。
この適用例では、酸素プラズマ発生の出力が９００Ｗ以上で１２００Ｗ以下であると、同じ厚みの保護膜を形成するのに要する時間がより短縮され、保護膜形成工程でかかる時間がより減少し、原料ガスの消費もより少ない圧電素子の製造方法が得られる。
【００１１】
［適用例４］
上記圧電素子の製造方法において、前記レジスト剥離工程および前記プラズマ処理工程は、前記基板を１１０℃以上、１２０℃以下の温度のステージに置いて行われることを特徴とする圧電素子の製造方法。
この適用例では、基板が１１０℃以上でかつ１２０℃以下の温度で、レジスト剥離工程およびプラズマ処理工程を行うと、前述の効果に加えて、保護膜の膜厚の面内ばらつきが少ない圧電素子の製造方法が得られる。
【００１２】
［適用例５］
前記レジスト剥離工程は、前記酸素プラズマに曝す時間が７分以上でかつ８分以下であることを特徴とする圧電素子の製造方法。
この適用例では、酸素プラズマに曝す時間が７分以上であれば、同じ厚みの保護膜を形成する時間がより短縮され、８分以下で行うと、保護膜の膜厚の面内ばらつきが少ない圧電素子の製造方法が得られる。
【００１３】
［適用例６］
液体を噴射するノズル開口にそれぞれ連通する圧力室が形成された流路形成基板と、該流路形成基板上に形成され、下電極、圧電体および上電極を含み、少なくとも前記圧電体が保護膜により覆われている圧電素子とを備えた液体噴射装置の製造方法であって、基板上に前記下電極を形成する下電極形成工程と、前記下電極上に圧電体膜を形成する圧電体膜形成工程と、前記圧電体膜上に上電極膜を形成する上電極膜形成工程と、前記上電極膜上に、前記上電極および前記圧電体を形成するためのレジストによるマスクを形成するレジスト形成工程と、前記マスクを介してエッチングを行い、前記上電極および前記圧電体を形成する工程と、前記レジストを剥離するレジスト剥離工程と、前記レジストを剥離した後、前記下電極、前記圧電体および前記上電極を酸素プラズマに曝すプラズマ処理工程と、前記酸素プラズマを曝す工程後に、少なくとも前記圧電体が前記保護膜により覆われるように酸化アルミニウムを有する前記保護膜をＣＶＤ法によって形成する保護膜形成工程とを含むことを特徴とする液体噴射装置の製造方法。
【００１４】
この適用例によれば、前述の効果を有する液体噴射装置の製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態におけるインクジェット式記録装置の一例を示す概略図。
【図２】インクジェット式記録ヘッドの概略を示す分解部分斜視図。
【図３】（ａ）は、インクジェット式記録ヘッドの部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。
【図４】インクジェット式記録ヘッドの図３（ａ）におけるＢ−Ｂ概略部分断面図。
【図５】圧電素子の製造方法を示すフローチャート図。
【図６】圧電素子の製造方法を示す概略部分断面図。
【図７】ステージ温度を変化させたときの保護膜の膜厚を示す図。
【図８】アッシング処理時間を変えたときの保護膜の膜厚を示す図。
【図９】流路形成基板のウェハー内の保護膜の膜厚分布を調べた図。
【図１０】ステージ温度に対する保護膜の外周と中央との膜厚差を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は、実施形態における液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置１０００の一例を示す概略図である。インクジェット式記録装置１０００は、記録媒体である記録シートＳに液体としてのインクを噴射して記録を行う装置である。
図１において、インクジェット式記録装置１０００は、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド１を有する記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂを備えている。記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂには、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａおよび２Ｂが着脱可能に設けられている。
ここで、インクジェット式記録ヘッド１は、記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂの記録シートＳと対向する側に設けられており、図１においては図示されていない。
【００１７】
記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物およびカラーインク組成物を吐出するものである。
【００１８】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動する。
一方、装置本体４にはキャリッジ３に沿ってプラテン８が設けられている。このプラテン８は図示しない紙送りモーターの駆動力により回転できるようになっており、給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００１９】
図２に、実施形態にかかるインクジェット式記録ヘッド１を示す分解部分斜視図を示した。インクジェット式記録ヘッド１の形状は略直方体であり、図２は、インクジェット式記録ヘッド１の長手方向（図中の白抜き矢印方向）に直交する面で切断した分解部分斜視図である。
図３（ａ）には、インクジェット式記録ヘッド１の部分平面図を、（ｂ）には、そのＡ−Ａ断面図を示した。図４には、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ概略部分断面図を示した。
【００２０】
図２および図３において、インクジェット式記録ヘッド１は、流路形成基板１０とノズルプレート２０と接合基板３０とコンプライアンス基板４０と駆動ＩＣ１２０とを備えている。
流路形成基板１０とノズルプレート２０と接合基板３０とは、流路形成基板１０をノズルプレート２０と接合基板３０とで挟むように積み重ねられ、接合基板３０上には、コンプライアンス基板４０が形成されている。また、コンプライアンス基板４０上には、駆動ＩＣ１２０が載せられている。
【００２１】
流路形成基板１０は、面方位（１１０）のシリコン単結晶板からなる。流路形成基板１０には、異方性エッチングによって、隔壁１１によって区画された複数の圧力発生室１２が、長手方向に列１３をなすように形成されている。圧力発生室１２のインクジェット式記録ヘッド１の長手方向に直交する断面形状は台形状で、圧力発生室１２は、インクジェット式記録ヘッド１の幅方向に長く形成されている。
【００２２】
また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の幅方向の一方端にはインク供給路１４が形成され、インク供給路１４と各圧力発生室１２とが、各圧力発生室１２に設けられた連通部１５を介して連通されている。連通部１５は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１５から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
【００２３】
ノズルプレート２０には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されている。
なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１ｍｍ〜１．００ｍｍで、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板または不錆鋼等からなる。
流路形成基板１０とノズルプレート２０とは、圧力発生室１２を異方性エッチングで形成する際のマスクとして用いられた絶縁保護膜５１を介して、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。
【００２４】
流路形成基板１０のノズルプレート２０が固着された面と対向する面には、振動板を構成する弾性膜５０が形成されている。弾性膜５０は、熱酸化により形成された酸化膜からなる。例えば、厚さ０．５０μｍ〜２．００μｍの弾性膜５０が形成されている。また、流路形成基板１０の弾性膜５０上には、厚さが例えば、約０．４０μｍの酸化膜からなる絶縁体膜５５が形成されている。これらは、振動板を構成する。
振動板を構成する弾性膜５０および絶縁体膜５５は、酸化シリコンのほかに、例えば、酸化ジルコニウムまたは酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも一種の層、またはこれらの層の積層体とすることができる。
【００２５】
さらに、この絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．２０μｍの下電極６０と、厚さが例えば、約１．３０μｍのペロブスカイト構造の圧電体７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極８０とが形成され、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極６０、圧電体７０および上電極８０を含む部分をいう。
振動板は、圧電素子３００が駆動することによって振動する機能を有する。振動板は、圧電素子３００の動作によって変形し、圧力発生室１２の体積を変化させる。インクが充填された圧力発生室１２の体積が小さくなれば、圧力発生室１２内部の圧力が大きくなり、ノズルプレート２０のノズル開口２１よりインクが噴射される。
【００２６】
下電極６０は、圧力発生室１２の長手方向では圧力発生室１２に対向する領域内に形成され、複数の圧力発生室１２に対応する領域に連続的に設けられている。また、下電極６０は、圧力発生室１２の列１３の外側まで延設されている。
下電極６０の材質は、導電性を有する限り特に限定されず、例えばニッケル、イリジウム、白金などの各種の金属、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、ランタンとニッケルの複合酸化物などを用いることができる。
【００２７】
下電極６０は、上電極８０と対になり、圧電体７０を挟む一方の電極として機能する。下電極６０は、例えば、複数の圧電素子３００の共通電極とすることができる。下電極６０は、図示しない外部回路と電気的に接続されている。
【００２８】
圧電体７０としては、一般式ＡＢＯ3で示されるペロブスカイト型酸化物を好適に用いることができる。具体的には、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）（以下、「ＰＺＴ」と略す。）、ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎｂ）Ｏ3）（以下、「ＰＺＴＮ（登録商標）」と略すことがある。）、およびチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、ニオブ酸カリウムナトリウム（（Ｋ，Ｎａ）ＮｂＯ3）などが挙げられる。
圧電体７０は、下電極６０および、上電極８０によって電界が印加されることで伸縮変形し、機械的な出力を行うことができる。圧電体７０の材質としては、ＰＺＴおよびＰＺＴＮ（登録商標）が、圧電性能が特に良好であるためより好ましい。
【００２９】
上電極８０の厚みは、３０ｎｍ〜７０ｎｍであり、Ｉｒ、ＡｕまたはＰｔから選ばれる少なくともひとつを含むのが好ましい。
一般的には、圧電素子３００のいずれか一方の電極を共通電極とし、他方の電極および圧電体７０を圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされたいずれか一方の電極および圧電体７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。
なお、本実施形態では、下電極６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。いずれの場合においても、各圧力発生室１２に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と圧電素子３００の駆動により変位が生じる弾性膜５０および絶縁体膜５５と流路形成基板１０の一部を含む部分を圧電アクチュエーター３１０と称する。
【００３０】
図２、図３および図４において、圧電素子３００は、絶縁体としての保護膜１００を含む。少なくとも圧電体７０が保護膜１００により覆われている。
保護膜１００の材料としては、無機絶縁材料として、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）を有する材料を用いる。
【００３１】
図２および図３において、このような各圧電素子３００を構成する上電極８０には、例えば、金（Ａｕ）等からなる上電極用リード電極９０が接続されている。接続は、保護膜１００に設けられた接続孔１０１ａを介して行われている。
また、圧電素子３００の列１３の外側には、下電極用リード電極９５と下電極６０とを接続するための接続孔１０１ｂが設けられている。
さらに、上電極８０を覆おう保護膜１００の一部が取り除かれ、矩形の開口を有する孔１０２が形成されている。孔１０２からは、上電極８０の一部が露出している。
したがって、圧電素子３００を構成する各層のパターン領域は、少なくとも接続孔１０１ａ，１０１ｂ、孔１０２を除いて、保護膜１００によって覆われている。
【００３２】
圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣ１２０が実装される接合基板３０が接合されている。
接合基板３０は、圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保した状態で、その空間を密封可能な圧電素子保持部３１を有する。圧電素子保持部３１は、圧力発生室１２の列１３に対応して設けられている。
【００３３】
なお、実施形態では、圧電素子保持部３１は、圧力発生室１２の列１３に対応する領域に一体的に設けられているが、圧電素子３００毎に独立して設けられていてもよい。
接合基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましく、実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成する。
【００３４】
また、接合基板３０には、流路形成基板１０のインク供給路１４に対応する領域にリザーバ部３２が設けられている。このリザーバ部３２は、実施形態では、接合基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の列１３に沿って設けられており、流路形成基板１０のインク供給路１４と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１１０を構成している。
【００３５】
また、接合基板３０上には、図示しない外部配線が接続されて駆動信号が供給される配線パターンが設けられている。そして、配線パターン上に、各圧電素子３００を駆動するための半導体集積回路（ＩＣ）である駆動ＩＣ１２０がそれぞれ実装されている。
【００３６】
駆動信号は、例えば、駆動電源信号等の駆動ＩＣ１２０を駆動させるための駆動系信号のほか、シリアル信号（ＳＩ）等の各種制御系信号を含み、配線パターンは、それぞれの信号が供給される複数の配線で構成される。
【００３７】
上電極８０の一端部近傍には上電極用リード電極９０が接続されている。そして、駆動ＩＣ１２０と各圧電素子３００から延設された上電極用リード電極９０とは、例えば、ボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１３０によってそれぞれ電気的に接続されている。また、同様に、駆動ＩＣ１２０と下電極用リード電極９５とは、図示しない接続配線によって電気的に接続されている。
【００３８】
さらに、接合基板３０上には、封止膜４１および固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３２の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバ１１０に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、リザーバ１１０の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみである。
【００３９】
このようなインクジェット式記録ヘッド１では、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１１０からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たす。その後、駆動ＩＣ１２０からの駆動信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極６０と上電極８０との間に駆動電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極６０および圧電体７０をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。
【００４０】
以下に、圧電素子３００の製造方法について詳しく説明する。
図５は、圧電素子３００の製造方法を示すフローチャート図である。
圧電素子３００の製造方法は、下電極形成工程であるステップ１（Ｓ１）と、圧電体膜形成工程であるステップ２（Ｓ２）と、上電極膜形成工程であるステップ３（Ｓ３）と、第１のレジスト形成工程であるステップ４（Ｓ４）と、圧電体形成工程であるステップ５（Ｓ５）と、第１のレジスト剥離工程であるステップ６（Ｓ６）と、保護膜形成工程としてのステップ７（Ｓ７）と、第２のレジスト形成工程としてのステップ８（Ｓ８）と、スパッタ工程としてのステップ９（Ｓ９）と、第２のレジスト剥離工程としてのステップ１０（Ｓ１０）とを含む。
【００４１】
また、図６は、圧電素子３００の製造方法を示す概略部分断面図である。ここで、この概略部分断面図は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面に相当する。
図６（ａ）は下電極形成工程（Ｓ１）を、図６（ｂ）は圧電体膜形成工程（Ｓ２）を、図６（ｃ）は上電極膜形成工程（Ｓ３）を、図６（ｄ）はレジスト形成工程としての第１のレジスト形成工程（Ｓ４）を、図６（ｅ）は圧電体形成工程（Ｓ５）を、図６（ｆ）および図６（ｇ）は、第１のレジスト剥離工程（Ｓ６）を、図６（ｈ）は保護膜形成工程（Ｓ７）を、図６（ｉ）は第２のレジスト形成工程（Ｓ８）を、図６（ｊ）はスパッタ工程（Ｓ９）を、図６（ｋ）は第２のレジスト剥離工程（Ｓ１０）を図示している。
【００４２】
図６（ａ）において、下電極形成工程（Ｓ１）では、エッチング前のシリコンウェハーからなる流路形成基板１０１上に下電極６０を形成する。下電極６０は、流路形成基板１０１に形成された弾性膜５０および絶縁体膜５５のうち絶縁体膜５５上に形成する。
振動板の一部である弾性膜５０および絶縁体膜５５は、スパッタ法、真空蒸着、ＣＶＤ法などの方法で形成することができる。
【００４３】
下電極６０は、スパッタ法、真空蒸着、ＣＶＤ法などの方法で導電体の膜を形成した後、フォトリソグラフィー等によりパターニングして形成することができる。また、下電極６０は、印刷法などのパターニングが不要な方法によって形成してもよい。
さらに、下電極６０は、前述の材料の単層からなってもよいし、複数の材料を積層した構造であってもよい。
【００４４】
図６（ｂ）において、圧電体膜形成工程（Ｓ２）では、下電極６０上に圧電体膜７００を形成する。
圧電体膜７００は、ゾルゲル法やＣＶＤ法などによって形成することができる。ゾルゲル法においては、原料溶液塗布、予備加熱、結晶化アニールの一連の作業を複数回繰り返して所定の膜厚にしてもよい。
例えば、ＰＺＴを形成する場合は、Ｐｂ，Ｚｒ，Ｔｉを含むゾルゲル溶液を用いて、スピンコート法、印刷法などにより形成することができる。
【００４５】
図６（ｃ）において、上電極膜形成工程（Ｓ３）では、圧電体膜７００上に前述の上電極８０を構成する材料で上電極膜８００を形成する。上電極膜８００は、スパッタ法、真空蒸着等によって形成することができる。
【００４６】
図６（ｄ）において、第１のレジスト形成工程（Ｓ４）では、上電極膜８００上に、レジストをパターニングして第１のレジストのパターン４００を形成する。パターニングは、フォトリソ等の方法を用いマスク等を形成して行うことができる。
【００４７】
図６（ｅ）において、圧電体形成工程（Ｓ５）では、上電極膜８００および圧電体膜７００を、パターン４００を介して、乾式のエッチングまたは湿式のエッチングによってエッチングすることによって、図２および図３に示した圧力発生室１２毎に圧電体７０を形成する。このとき、上電極膜８００はエッチングされて、圧電体７０毎に上電極８０が形成される。
例えば、圧電材料（ＰＺＴ：チタン酸ジルコン酸鉛）の湿式のエッチングは、いろいろな酸を複合したもので行うことができる。例えば、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、塩酸、酢酸、硝酸、塩化アンモニウム、緩衝酸化物エッチング溶液の混合物２５％＋水７５％のエッチング液を用いて行う。
乾式のエッチングとしては、イオンミリング等を用いることができる。
また、この工程では、フォトリソ等を複数回行ってもよい。本工程のエッチングは、例えばドライエッチング等の方法によっても行うことができる。
【００４８】
図６（ｆ）および図６（ｇ）において、第１のレジスト剥離工程（Ｓ６）では、酸素プラズマでパターン４００を灰化して除去するドライエッチングの後、有機酸等を用いたウェットエッチングによって、パターン４００を剥離する。ここで、酸素プラズマでパターン４００を灰化して除去した後、引き続き、下電極６０、圧電体７０および上電極８０を酸素プラズマに曝すプラズマ処理工程を行う。図６（ｇ）中に実線矢印でプラズマを模式的に示した。
なお、このプラズマ処理工程は、第１のレジスト剥離工程（Ｓ６）とは別に行ってもよい。また、別に行うプラズマ処理工程は、酸素プラズマに限らず、アルゴンプラズマ、窒素プラズマ等を用いてもよい。
【００４９】
図６（ｈ）において、保護膜形成工程（Ｓ７）では、少なくとも圧電体７０の側面と下電極６０、上電極８０に保護膜１００を形成する。保護膜１００は、例えば、厚さ４５ｎｍの層を２層に分けて形成する。２層に分けて形成することで、保護膜１００表面から圧電体７０まで連続したクラックや細孔の形成を防ぐことができ、湿気、水分の侵入をより防げる保護膜１００を得ることができる。
保護膜１００は、ＣＶＤ法によって形成される。そして、保護膜１００を形成する際に、例えば、温度、ガス流量等の各種条件を適宜調整することで、所望の特性、例えば、膜密度、ヤング率等を有する保護膜１００を比較的容易に形成することができる。
【００５０】
ここで、保護膜１００の形成速度は、保護膜１００の形成条件が同じ場合であっても、第１のレジスト剥離工程（Ｓ６）の酸素プラズマでパターン４００を灰化し、引き続きプラズマ処理を行う条件によって異なる。
図７は、第１のレジスト剥離工程（Ｓ６）の酸素プラズマ処理の時間を７ｍｉｎおよび８ｍｉｎとして、ステージ温度を変化させたときの、酸化アルミニウムの保護膜１００の膜厚（ｎｍ）を示す図である。
ここで、第１のレジスト剥離工程（Ｓ６）の酸素プラズマ処理の時間とは、酸素プラズマでパターン４００を灰化し、引き続き下電極６０、圧電体７０および上電極８０を酸素プラズマに曝す累計の処理時間のことである。
図８は、プラズマ発生に必要なパワーとステージ温度（℃）ごとに、第１のレジスト剥離工程（Ｓ６）の酸素プラズマ処理時間（ｍｉｎ）を変えたときの、酸化アルミニウムの保護膜１００の膜厚（ｎｍ）を示す図である。
図７および図８において、白抜きマークは、静電容量結合プラズマを利用した櫛歯型電極を備えたアッシング装置を、塗りつぶしマークは、容量誘導結合プラズマを利用したＩＣＰ型電極を備えたアッシング装置を用いた結果である。図７および図８の結果は、流路形成基板１０１のウェハーの中心で得られた結果である。
【００５１】
図９は、流路形成基板１０１のウェハー内の保護膜１００の膜厚（ｎｍ）分布を調べた図である。白抜きは７ｍｉｎ処理、塗りつぶしは８ｍｉｎ処理の結果である。横軸は、ウェハーの左から、右にかけての位置を表している。
【００５２】
図１０は、横軸をステージ温度（℃）として、保護膜１００の外周と中央との膜厚差を示す図である。
【００５３】
図６（ｉ）において、第２のレジスト形成工程（Ｓ８）では、レジスト５００を全面に形成後、有機酸等を用いたウェットエッチングあるいは酸素プラズマで灰化して除去するドライエッチングによって、保護膜１００上のレジスト５００の一部を除去して孔５１０を形成する。孔５１０は、図２および図３で示した保護膜１００の孔１０２に対応した位置に形成する。
【００５４】
図６（ｊ）において、スパッタ工程（Ｓ９）では、孔５１０を介して上電極８０に形成された保護膜１００の一部を、アルゴンを使ったスパッタによるエッチングによって取り除いて孔１０２を形成する。ここで、スパッタは、イオンビームを用いたイオンミリングによって行うことができる。
【００５５】
図６（ｋ）において、第２のレジスト剥離工程（Ｓ１０）では、スパッタ後のレジスト５００を剥離して圧電素子３００が得られる。
これらの工程後、流路形成基板１０１を弾性膜５０までエッチングして圧力発生室１２を形成することで、各圧力発生室１２に圧電体能動部が形成され、圧電アクチュエーター３１０が駆動可能な状態になる。
【００５６】
ウェハー状態で複数の圧電素子３００および圧電アクチュエーター３１０を備えたインクジェット式記録ヘッド１の部品を複数形成し、これらを分離後に個々のインクジェット式記録ヘッド１が得られる。
【００５７】
以上に述べた実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）保護膜形成工程（Ｓ７）前に、下電極６０、圧電体７０および上電極８０をプラズマに曝すと、ＣＶＤ法によって形成する酸化アルミニウムを有する保護膜１００の形成速度が上がる。したがって、同じ厚みの保護膜１００を形成するのに要する時間を短縮でき、保護膜形成工程（Ｓ７）でかかる時間を減少でき、原料ガスの消費も少ない圧電素子３００の製造方法を得ることができる。
【００５８】
（２）保護膜形成工程（Ｓ７）前に、下電極６０、圧電体７０および上電極８０を酸素プラズマに曝すと、ＣＶＤ法によって形成する酸化アルミニウムを有する保護膜１００の形成速度がより上がる。したがって、同じ厚みの保護膜１００を形成するのに要する時間をより短縮でき、保護膜形成工程でかかる時間をより減少でき、原料ガスの消費もより少ない圧電素子３００の製造方法を得ることができる。
【００５９】
（３）酸素プラズマ発生の出力が９００Ｗ以上で１２００Ｗ以下であると、同じ厚みの保護膜１００を形成するのに要する時間をより短縮でき、保護膜形成工程（Ｓ７）でかかる時間をより減少でき、原料ガスの消費もより少ない圧電素子３００の製造方法を得ることができる。
【００６０】
（４）基板が１１０℃以上でかつ１２０℃以下の温度で、レジスト剥離工程およびプラズマ処理工程を行うと、前述の効果に加えて、保護膜１００の膜厚の面内ばらつきが少ない圧電素子３００の製造方法を得ることができる。
【００６１】
（５）酸素プラズマに曝す時間が７分以上であれば、同じ厚みの保護膜１００を形成する時間がより短縮され、８分以下で行うと、保護膜１００の膜厚の面内ばらつきが少ない圧電素子３００の製造方法を得ることができる。
【００６２】
（６）前述の効果を有するインクジェット式記録装置１０００の製造方法を得ることができる。
【００６３】
酸素プラズマによって保護膜の形成速度が上がる理由は、上電極自体がエッチングされ表面粗さが変化したか、圧電体がエッチングされそのデポ物が上電極に積層して、表面状態が変化したことによると考えられる。
また、上述した実施形態以外にも、種々の変更を行うことが可能である。
例えば、実施形態では、上電極８０を覆おう保護膜１００の一部が取り除かれ、矩形の開口を有する孔１０２が形成されているが、孔１０２が形成されてなく、保護膜１００が上電極８０をすべて覆う構造であってもよい。
【００６４】
また、例えば、圧電アクチュエーターの基板としては、流路形成基板１０に限らず、例えば、半導体基板、樹脂基板などを用途に応じて任意に用いることができる。
また、振動板は、例えば、ステンレス鋼等の金属の層が積層されていてもよいし、下電極が振動板を兼ねていてもよい。
【００６５】
また、上述した実施形態では、圧電素子３００が接合基板３０の圧電素子保持部３１内に形成されているが、これに限定されず、勿論、圧電素子３００は露出されていてもよい。この場合でも、圧電素子３００及び上電極用リード電極９０等の表面は、無機絶縁材料からなる保護膜１００によって覆われているため、水分（湿気）に起因する圧電体７０の破壊は、確実に防止される。
【００６６】
さらに、上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッド１を挙げて説明したが、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用できる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、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（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【符号の説明】
【００６７】
１…インクジェット式記録ヘッド、１Ａ，１Ｂ…記録ヘッドユニット、２Ａ，２Ｂ…カートリッジ、３…キャリッジ、４…装置本体、５…キャリッジ軸、６…駆動モーター、７…タイミングベルト、８…プラテン、１０…流路形成基板、１１…隔壁、１２…圧力発生室、１３…列、１４…インク供給路、１５…連通部、２０…ノズルプレート、２１…ノズル開口、３０…接合基板、３１…圧電素子保持部、３２…リザーバ部、４０…コンプライアンス基板、４１…封止膜、４２…固定板、４３…開口部、５０…弾性膜、５１…絶縁保護膜、５５…絶縁体膜、６０…下電極、７０…圧電体、８０…上電極、９０…上電極用リード電極、９５…下電極用リード電極、１００…保護膜、１０１…流路形成基板、１０１ａ…接続孔、１０１ｂ…接続孔、１０２…孔、１１０…リザーバ、１２０…駆動ＩＣ、１３０…接続配線、３００…圧電素子、３１０…圧電アクチュエーター、４００…パターン、５００…レジスト、５１０…孔、７００…圧電体膜、８００…上電極膜、１０００…インクジェット式記録装置。
【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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