(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バリウム及びチタンを少なくとも含む複合酸化物の多結晶体で構成される圧電体膜において、前記多結晶体は柱状結晶粒で構成され、
前記圧電体膜の少なくとも下層側は、バリウム及びバリウム置換元素／チタンのモル比が１未満であり、
前記圧電体膜の上層側は、バリウム及びバリウム置換元素／チタンのモル比が１以上１．２以下であることを特徴とする圧電体膜。
【請求項２】
請求項１において、
前記下層側と前記上層側の膜厚の比は、１：９乃至３：７の範囲にあることを特徴とする圧電体膜。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
圧電体膜を構成する金属酸化物と、カーボンとを含むゾルを基板上に塗布し、結晶化させたことを特徴とする圧電体膜。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項において、
前記複合酸化物はチタン酸バリウムであって、粒径が０．４μｍ以上の結晶粒を少なくとも含むことを特徴とする圧電体膜。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の圧電体膜と、この圧電体膜を挟んで配置される下部電極および上部電極とを備えたことを特徴とする圧電体素子。
【請求項６】
請求項５に記載の圧電体素子を備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
圧力室が形成された圧力室基板と、
前記圧力室の一方の面に設けられた振動板と、
前記振動板の前記圧力室に対応する位置に設けられ、当該圧力室に体積変化を及ぼすことが可能に構成された前記圧電体素子と、を備えたことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項７】
溶液塗布法による柱状結晶粒を有する圧電体膜の製造方法であって、
基板上にバリウム及びバリウム置換元素／チタンのモル比が１未満であるチタン酸バリウム又はチタン酸バリウム中のバリウムの一部を他の元素に置換した圧電体膜を成膜する工程と、
その上にバリウム及びバリウム置換元素／チタンのモル比が１以上１．２以下であるチタン酸バリウム又はチタン酸バリウム中のバリウムの一部を他の元素に置換した圧電体膜を成膜する工程と、を備えたことを特徴とする圧電体膜の製造方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記圧電体膜は、カーボンが含まれた圧電体膜前駆体のゾルを用い、結晶化させることにより製造することを特徴とする圧電体膜の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の製造方法で製造した圧電体膜を備える圧電体素子の製造方法であって、
基板上に下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上に前記圧電体膜を成膜する工程と、
前記圧電体膜上に上部電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする圧電体素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の製造方法で製造した圧電体素子を備えるインクジェット式記録ヘッドの製造方法であって、
基板の一面に振動板を形成する工程と、
前記振動板に前記圧電体素子を形成する工程と、
前記基板をエッチングし圧力室を形成する工程と、を備えたインクジェット式記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット式記録ヘッド等に用いられる圧電体膜および圧電体素子に係る。特に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３：ＢＴ）又はその一部を他の金属原子に置換した圧電体膜において柱状で粒径が大きな圧電体膜、およびこれを用いた圧電体素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式記録ヘッドのようなアクチュエータとして用いられる圧電体素子は、電気機械変換機能を呈する圧電体膜を２つの電極で挟んだ素子であり、圧電体膜は結晶化した圧電性セラミックスにより構成されている。この圧電性セラミックスとしては、ペロブスカイト型結晶構造を有し、化学式ＡＢＯ３で示すことのできる複合酸化物が知られている。例えばＡにはバリウム（Ｂａ），Ｂにチタン（Ｔｉ）の混合を適用したチタン酸バリウム（ＢＴ)や、バリウムの一部をストロンチウム（Ｓｒ）に置換したチタン酸ストロンチウムバリウム（ＢＳＴ）が知られている。
【０００３】
上記チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムバリウムに関し、論文"Control of the Morphology of CSD-prepared (Ba,Sr)TiO3 Thin Films", Journal of the European Ceramic Society 19 (1999) pp.1339-1343, S.Hoffmann & R.Waserは、前駆体の組成とＣＳＤ（Chemical Solution Deposition）法におけるパラメータを工夫することにより柱状結晶を得ることを開示している。
【０００４】
また、特開平７−５７５３５号公報は、第１層にチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を、第２層にチタン酸バリウムなどを成膜することにより、結晶粒の均一な強誘電体薄膜を形成することを開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記S.Hoffmann & R.Waserの論文に記載された方法により製造されたチタン酸バリウムは、柱状結晶ではあるが粒径が５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度で、十分な大きさではない。
【０００６】
また、上記特開平７−５７５３５号公報に記載された方法では、チタン酸ジルコン酸鉛とチタン酸バリウムの格子定数が異なるため、チタン酸ジルコン酸鉛はチタン酸バリウムを形成するための種層として十分に働くとは考えられない。
【０００７】
そこで、本発明は、圧電体素子中の圧電体膜として用いられるチタン酸バリウムにおいて、粒径の大きな結晶粒を得ることを目的とする。また、かかる圧電体膜及び圧電体素子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による圧電体膜は、バリウム及びチタンを少なくとも含む複合酸化物の多結晶体で構成される圧電体膜において、前記多結晶体は柱状結晶粒で構成されることを特徴とする。
【０００９】
そして、前記圧電体膜の少なくとも下層側は、バリウム及びバリウム置換元素／チタンのモル比が１未満であることが好ましい。これにより、結晶粒の大きな圧電体膜が得られるとともに、圧電体膜の誘電率を低減することができる。
【００１０】
また、前記圧電体膜の上層側は、バリウム及びバリウム置換元素／チタンのモル比が１以上１．２以下であることが好ましい。これにより、化学量論比に近く圧電特性の良好な圧電体膜を得ることができる。
【００１１】
また、前記下層側と前記上層側の膜厚の比は、１：９乃至３：７の範囲にあることが好ましい。これにより、圧電体膜全体の誘電率を抑制することができるとともに、圧電特性の良好な圧電体膜を得ることができる。
【００１２】
また、上記圧電体膜は、圧電体膜を構成する金属酸化物と、カーボンとを含むゾルを基板上に塗布し、結晶化させたものであることが好ましい。これにより、良好な柱状結晶を得ることができる。
【００１３】
また、前記複合酸化物はチタン酸バリウムであって、粒径が０．４μｍ以上の結晶粒を少なくとも含むことが好ましい。
【００１４】
本発明の圧電体素子は、上記の圧電体膜と、この圧電体膜を挟んで配置される下部電極および上部電極とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明のインクジェット式記録ヘッドは、圧力室が形成された圧力室基板と、前記圧力室の一方の面に設けられた振動板と、前記振動板の前記圧力室に対応する位置に設けられ、当該圧力室に体積変化を及ぼすことが可能に構成された前記圧電体素子と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の溶液塗布法による圧電体膜の製造方法は、基板上にバリウム及びバリウム置換元素／チタンの比が１未満であるチタン酸バリウム又はチタン酸バリウム中のバリウムの一部を他の元素に置換した圧電体膜を成膜する工程と、その上にバリウム及びバリウム置換元素／チタンの比が１以上であるチタン酸バリウム又はチタン酸バリウム中のバリウムの一部を他の元素に置換した圧電体膜を成膜する工程と、を備えたことをことを特徴とする。
【００１７】
上記製造方法において、前記圧電体膜は、カーボンが含まれた圧電体膜前駆体のゾルを用い、結晶化させることにより製造することが好ましい。
【００１８】
本発明の圧電体素子の製造方法は、基板上に下部電極を形成する工程と、前記下部電極上に前記圧電体膜を成膜する工程と、前記圧電体膜上に上部電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明のインクジェット式記録ヘッドの製造方法は、基板の一面に振動板を形成する工程と、前記振動板に前記圧電体素子を形成する工程と、前記基板をエッチングし圧力室を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２１】
（インクジェットプリンタの全体構成）
図１は、本実施形態の圧電体素子を有するインクジェット式記録ヘッドが使用されるプリンタの構造を説明する斜視図である。このプリンタには、本体２に、トレイ３、排出口４および操作ボタン９が設けられている。さらに本体２の内部には、インクジェット式記録ヘッド１、供給機構６、制御回路８が備えられている。
【００２２】
インクジェット式記録ヘッド１は、本発明の製造方法で製造された圧電体素子を備えている。インクジェット式記録ヘッド１は、制御回路８から供給される吐出信号に対応して、ノズルからインクを吐出可能に構成されている。
【００２３】
本体２は、プリンタの筐体であって、用紙５をトレイ３から供給可能な位置に供給機構６を配置し、用紙５に印字可能なようにインクジェット式記録ヘッド１を配置している。トレイ３は、印字前の用紙５を供給機構６に供給可能に構成され、排出口４は、印刷が終了した用紙５を排出する出口である。
【００２４】
供給機構６は、モータ６００、ローラ６０１・６０２、その他の図示しない機械構造を備えている。モータ６００は、制御回路８から供給される駆動信号に対応して回転可能になっている。機械構造は、モータ６００の回転力をローラ６０１・６０２に伝達可能に構成されている。ローラ６０１および６０２は、モータ６００の回転力が伝達されると回転するようになっており、回転によりトレイ３に載置された用紙５を引き込み、ヘッド１によって印刷可能に供給するようになっている。
【００２５】
制御回路８は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路などを備え、図示しないコネクタを介してコンピュータから供給される印字情報に対応させて、駆動信号を供給機構６に供給したり、吐出信号をインクジェット式記録ヘッド１に供給したりできるようになっている。また、制御回路８は操作パネル９からの操作信号に対応させて動作モードの設定、リセット処理などが行えるようになっている。
【００２６】
（インクジェット式記録ヘッドの構成）
図２は、本実施形態の圧電体素子を備えたインクジェット式記録ヘッドの構造の説明図である。インクジェット式記録ヘッド１は、図に示すように、ノズル板１０、圧力室基板２０および振動板３０を備えて構成されている。このヘッドは、オンデマンド形のピエゾジェット式ヘッドを構成している。
【００２７】
圧力室基板２０は、キャビティ（圧力室）２１、側壁（隔壁）２２、リザーバ２３および供給口２４を備えている。キャビティ２１は、シリコン等の基板をエッチングすることにより形成されたインクなどを吐出するために貯蔵する空間となっている。側壁２２はキャビティ２１間を仕切るよう形成されている。リザーバ２３は、インクを共通して各キャビティ２１に充たすための流路となっている。供給口２４は、リザーバ２３から各キャビティ２１にインクを導入可能に形成されている。なおキャビティ２１などの形状はインクジェット方式によって種々に変形可能である。例えば平面的な形状のカイザー（Kyser）形であっても円筒形のゾルタン（Zoltan）形でもよい。またキャビティが１室形用に構成されていても２室形に構成されていてもよい。
【００２８】
ノズル板１０は、圧力室基板２０に設けられたキャビティ２１の各々に対応する位置にそのノズル穴１１が配置されるよう、圧力室基板２０の一方の面に貼り合わせられている。ノズル板１０を貼り合わせた圧力室基板２０は、さらに筐体２５に納められて、インクジェット式記録ヘッド１を構成している。
【００２９】
振動板３０は圧力室基板２０の他方の面に貼り合わせられている。振動板３０には圧電体素子（図示しない）が設けられている。振動板３０には、インクタンク口（図示せず）が設けられて、図示しないインクタンクに貯蔵されているインクを圧力室基板２０内部に供給可能になっている。
【００３０】
（層構造）
図３に、本実施形態の方法により製造されるインクジェット式記録ヘッドおよび圧電体素子のさらに具体的な構造を説明する断面図を示す。この断面図は、一つの圧電体素子の断面を拡大したものである。図に示すように、振動板３０は、絶縁膜３１および下部電極３２を積層して構成され、圧電体素子４０は圧電体膜層４１、上部電極４２および下部電極３２を積層して構成されている。特にこのインクジェット式記録ヘッド１は、圧電体素子４０、キャビティ２１およびノズル穴１１が一定のピッチで連設されて構成されている。このノズル間のピッチは、印刷精度に応じて適時設計変更が可能である。例えば４００ｄｐｉ（dot per inch）になるように配置される。
【００３１】
絶縁膜３１は、導電性でない材料、例えばシリコン基板を熱酸化等して形成された二酸化珪素（ＳｉＯ２）により構成され、圧電体膜層の変形により変形し、キャビティ２１の内部の圧力を瞬間的に高めることが可能に構成されている。
【００３２】
絶縁膜３１上には下部電極３２を形成するが、絶縁膜３１と下部電極３２との間に、２０ｎｍ程度のチタン又は酸化チタンの膜（密着層）を形成しても良い。
【００３３】
下部電極３２は、圧電体膜層に電圧を印加するための一方の電極であり、導電性を有する材料、例えば、白金（Ｐｔ）などにより構成されている。なお、下部電極３２はこれに限らず、白金と同じＦＣＣ構造を有する金属であるイリジウム（Ｉｒ）で構成しても良い。下部電極３２は、圧力室基板２０上に形成される複数の圧電体素子に共通な電極として機能するように絶縁膜３１と同じ領域に形成される。ただし、圧電体膜層４１と同様の大きさに、すなわち上部電極と同じ形状に形成することも可能である。
【００３４】
上部電極４２は、圧電体膜層に電圧を印加するための他方の電極となり、導電性を有する材料、例えば膜厚０．１μｍの白金（Ｐｔ）又はイリジウム（Ｉｒ）で構成されている。
【００３５】
圧電体膜層４１は、本発明の製造方法で製造された例えばペロブスカイト構造を持つ圧電性セラミックスの結晶であり、振動板３０上に所定の形状で形成されて構成されている。
【００３６】
圧電体膜層４１の組成は、例えばチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３：ＢＴ）等の圧電性セラミックスを用いる。その他、チタン酸ストロンチウムバリウム（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３：ＢＳＴ）など、チタン酸バリウムを構成するバリウムの一部を他の元素に置換したものでもよい。
【００３７】
この圧電体膜層４１は、多結晶体で構成され、柱状結晶粒で構成される。また、この圧電体膜の少なくとも下層側はバリウム／チタンのモル比が１未満であり、上層側はバリウム／チタンのモル比が１以上１．２以下である。なお、チタン酸ストロンチウムバリウムの場合は、（バリウム＋ストロンチウム）／チタンのモル比を上記の範囲にする。また、この多結晶体は、粒径０．４μｍ以上の結晶粒を少なくとも含むことが望ましい。
【００３８】
（印刷動作）
上記インクジェット式記録ヘッド１の構成において、印刷動作を説明する。制御回路８から駆動信号が出力されると、供給機構６が動作し用紙５がヘッド１によって印刷可能な位置まで搬送される。制御回路８から吐出信号が供給されず圧電体素子４０の下部電極３２と上部電極４２との間に電圧が印加されていない場合、圧電体膜層４１には変形を生じない。吐出信号が供給されていない圧電体素子４０が設けられているキャビティ２１には、圧力変化が生じず、そのノズル穴１１からインク滴は吐出されない。
【００３９】
一方、制御回路８から吐出信号が供給され圧電体素子４０の下部電極３２と上部電極４２との間に一定電圧が印加された場合、圧電体膜層４１に変形を生じる。吐出信号が供給された圧電体素子４０が設けられているキャビティ２１ではその振動板３０が大きくたわむ。このためキャビティ２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル穴１１からインク滴が吐出される。ヘッド中で印刷させたい位置の圧電体素子に吐出信号を個別に供給することで、任意の文字や図形を印刷させることができる。
【００４０】
（製造方法）
次に、この実施形態による圧電体素子の製造方法を、インクジェット式記録ヘッドの製造方法と併せて説明する。図４及び図５は、本実施形態による圧電体素子及びインクジェット式記録ヘッドの製造工程断面図である。
【００４１】
絶縁膜形成工程（Ｓ１）
絶縁膜形成工程は、シリコン基板２０に絶縁膜３１を形成する工程である。シリコン基板２０の厚みは、側壁の高さが高くなりすぎないように、例えば２００μｍ程度のものを使用する。絶縁膜３１は例えば１μｍ程度の厚みに形成する。絶縁膜の製造には公知の熱酸化法等を用い、二酸化珪素の膜を形成する。なお、絶縁膜３１の上に、好ましくは厚さ５ｎｍ〜４０ｎｍ、更に好ましくは２０ｎｍ程度のチタン膜又は酸化チタン膜（密着層：図示せず）を更に形成しても良い。この密着層は、絶縁膜３１と下部電極３２との密着性を向上させる。
【００４２】
下部電極形成工程（Ｓ２）
この下部電極形成工程は、絶縁膜３１又は密着層の上に下部電極３２を形成する工程である。下部電極３２は、例えば白金又はイリジウムを２００ｎｍの厚みで積層する。これらの層の製造は公知の電子ビーム蒸着法、スパッタ法等を用いる。
【００４３】
更に、白金膜上に、チタン（Ｔｉ）の種層を好ましくは３ｎｍ〜２５ｎｍ、更に好ましくは５ｎｍの厚みで形成する。このチタン種層の形成には、例えば公知の直流スパッタ法等を用いる。この種層は一様の厚みで形成するが、場合によって島状となっても構わない。
【００４４】
圧電体前駆体膜第１層の形成（Ｓ３）
次に、下部電極３２上に圧電体前駆体膜の第１層４１１’を成膜する。圧電体前駆体膜は、後述の処理で結晶化されて圧電体膜４１となる以前の、非晶質膜として構成される。本実施例ではチタン酸バリウムの前駆体膜をゾル・ゲル法で成膜する。なお、チタン酸バリウムの成膜方法はゾル・ゲル法に限定されるわけではなく、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法等の溶液塗布法であれば良い。
【００４５】
ゾル・ゲル法とは、金属アルコキシド等の金属有機化合物を溶液系で加水分解、重縮合させるものである。具体的には、まず、基板上に金属有機化合物を含む溶液（ゾル）を塗布し、乾燥させる（Ｓ３）。用いられる金属有機化合物としては、無機酸化物を構成する金属のメトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシド等のアルコキシドやアセテート化合物等が挙げられる。硝酸塩、しゅう酸塩、過塩素酸塩等の無機塩でも良い。
【００４６】
特に、バリウム／チタンのモル比を１未満とすることが好ましい。これにより、圧電体膜の第１層４１１を構成する結晶粒の粒径を大きいものとすることができ、誘電率も低いものとすることができる。例えばここでは、バリウム／チタンのモル比を０．９とする。
【００４７】
また、ゾル中にはカーボンが含まれることが好ましい。カーボンを含むことにより、特定の方向以外の方向への結晶化を抑制し、柱状結晶粒を得易くすることができる。本実施形態においては、チタン酸バリウムの出発原料として、水酸化バリウム、チタンイソプロポキシド、酢酸イソアミルの混合溶液（ゾル）を用意する。
【００４８】
この混合溶液を、下部電極上に例えば２０ｎｍの厚さに塗布する。塗布した段階では、ＢＴを構成する各金属原子は有機金属錯体として分散している。
【００４９】
塗布後、一定温度で一定時間乾燥させ、ゾルの溶媒を蒸発させる。例えば、乾燥温度は例えば１５０℃以上２００℃以下に設定する。好ましくは、１８０℃で乾燥させる。乾燥時間は例えば５分以上１５分以下にする。好ましくは１０分程度乾燥させる。
【００５０】
乾燥後、さらに大気雰囲気下において一定の脱脂温度で一定時間脱脂する。脱脂温度は、４００℃以上６００℃以下の範囲が好ましい。この範囲より高い温度では結晶化が始まってしまい、この範囲より低い温度では、十分な脱脂が行えないからである。好ましくは４５０℃〜５５０℃程度に設定する。脱脂時間は、例えば５分以上９０分以下にする。この範囲より長い時間では結晶化が始まってしまい、この範囲より短い時間では十分に脱脂されないからである。好ましくは１０分程度脱脂させる。脱脂により金属に配位している有機物が金属から解離し酸化燃焼反応を生じ、大気中に飛散する。以上の工程により、圧電体前駆体膜の第１層４１１’が形成される。
【００５１】
結晶化工程（Ｓ４）
上記の工程によって得られた圧電体前駆体膜の第１層４１１’を加熱処理することによって結晶化させ、圧電体膜の第１層４１１を形成する。焼結温度は材料により異なるが、本実施形態では６５０℃で５分から３０分間加熱を行う。加熱装置としては、ＲＴＡ（Rapid Thermal Annealing）装置、拡散炉等を使用することができる。
【００５２】
この結晶化により、圧電体膜の第１層４１１が形成される。この実施形態では、ゾルの塗布、乾燥、脱脂、結晶化の工程を１回実施することにより圧電体膜の第１層４１１を形成したが、これに限らず、２回またはそれ以上繰り返すこととしても良い。
【００５３】
圧電体膜の積層（Ｓ５〜Ｓ７）
次に、圧電体前駆体膜の第２層４１２’を成膜する（Ｓ５）。この際、塗布するゾルのバリウム／チタンのモル比は１以上１．２以下とすることが好ましい。特に、バリウム／チタンのモル比は１に近い値とすることが好ましい。これにより、化学量論比に近い、圧電特性に優れた圧電体膜を形成することができる。例えばここでは、バリウム／チタンのモル比を１．０５とする。
【００５４】
圧電体前駆体膜の第２層の４１２’の厚みは、良好な柱状結晶粒を得るためには、５０ｎｍ以下が好ましい。なお、ゾル中にカーボンが含まれない条件下では、２０ｎｍ以下とする必要がある。
【００５５】
次に、上記と同様に結晶化させ、圧電体膜第２層４１２を形成する（Ｓ６）。この前駆体膜の成膜及び結晶化の工程を所定回数繰り返すことにより、圧電体膜第２層４１２を更に厚膜化することができる（Ｓ７）。このようにして形成される圧電体膜第２層４１２は、上記の第１層４１１の上に結晶成長するために、大粒径でかつ柱状の結晶粒となる。粒径は例えば最大粒径で０．４μｍとなる。
【００５６】
圧電体膜第１層４１１の膜厚と圧電体膜第２層４１２の膜厚との比は、高誘電率を抑制するとともに圧電特性を保持できるように、例えば１：９乃至３：７の間とすることが好ましい。圧電体膜第１層の膜厚比を大きくすると、圧電体膜全体の誘電率を下げることができ、圧電体膜第２層の膜厚比を大きくすると、圧電体膜全体の圧電特性を向上させることができる。例えばここでは、第１層４１１の膜厚と第２層４１２の膜厚との比を２：８とする。
【００５７】
上部電極形成工程（図５：Ｓ８）
以上により形成された圧電体膜４１上に上部電極４２を形成する。具体的には、上部電極４２として白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）その他の金属を１００ｎｍの膜厚にＤＣスパッタ法で成膜する。
【００５８】
圧電体素子の形成（Ｓ９）
次に、上部電極４２上にレジストをスピンコートした後、インク室が形成されるべき位置に合わせて露光・現像してパターニングする。残ったレジストをマスクとして上部電極４２、圧電体膜４１をイオンミリング等でエッチングする。以上の工程により、圧電体素子の一例である圧電アクチュエータが形成される。
【００５９】
インクジェット式記録ヘッドの形成（S10、S11）
更に、インク室基板２０にインク室２１を形成し、ノズル板１０を形成する。具体的には、インク室基板２０に、インク室が形成されるべき位置に合わせてエッチングマスクを施し、例えば平行平板型反応性イオンエッチング等の活性気体を用いたドライエッチングにより、予め定められた深さまでインク室基板２０をエッチングし、インク室２１を形成する。エッチングされずに残った部分は側壁２２となる。
【００６０】
最後に、樹脂等を用いてノズル板１０をインク室基板２０に接合する。ノズル板１０をインク室基板２０に接合する際には、ノズル１１がインク室２１の各々の空間に対応して配置されるよう位置合せする。以上の工程により、インクジェット式記録ヘッドが形成される。
【００６１】
（その他の変形例）
本発明で製造した圧電体素子は上記インクジェット式記録ヘッドの圧力発生源のみならず、圧電ファン、超音波モータ、超音波振動子のような圧電体素子装置及びこの様な装置の製造に適応することができる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、粒径の大きな結晶粒を得ることにより、圧電特性に優れた圧電体膜及びこれを用いた圧電体素子を提供することができる。また、圧電体膜第１層の影響で圧電体膜全体の誘電率を下げることができるので、圧電体素子全体の容量を小さくすることができ、矩形波で駆動する際には好適な圧電体素子を提供することができる。
【００６３】
また、本発明によれば、上記のような圧電体膜及び圧電体素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の圧電体素子を有するインクジェット式記録ヘッドが使用されるプリンタの構造を説明する斜視図である。
【図２】本実施形態の圧電体素子を有するインクジェット式記録ヘッドの構造の説明図である。
【図３】本発明のインクジェット式記録ヘッドおよび圧電体素子の具体的な構造を説明する断面図である。
【図４】本実施形態による圧電体素子の製造工程断面図である。
【図５】本実施形態による圧電体素子及びインクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明する製造工程断面図である。
【符号の説明】
１０…ノズル板、  ２０…圧力室基板、  ３０…振動板、  ３１…絶縁膜、  ３２…下部電極、  ４０…圧電体素子、  ４１…圧電体膜層、  ４２…上部電極、  ２１…キャビティ
【図１】
0004092867.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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