(57)【要約】【課題】信頼性を向上した液体噴射ヘッドの製造方法及びアクチュエータ装置の製造方法を提供する。【解決手段】流路形成基板用ウェハ１１０の表面に下電極６０を形成する工程と、圧電体前駆体膜を形成すると共に圧電体前駆体膜を焼成して圧電体膜７５を形成する工程を繰り返し行って複数の圧電体膜７５で構成される圧電体層７０を下電極６０上に形成する工程と、圧電体層７０上に上電極を形成する工程とを具備し、前記圧電体層を形成する工程では、各圧電体前駆体膜の焼成後に、圧電体前駆体膜を焼成した温度から１００度下げるまでの間における降温速度を２５℃／ｓｅｃ以下として圧電体膜７５を降温する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、該圧力発生室に液体を吐出するための圧力を付与する圧電素子とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記流路形成基板上に下電極を形成する工程と、
ペロブスカイト構造の強誘電体材料を含む圧電体前駆体膜を形成すると共に前記圧電体前駆体膜を焼成して結晶化して圧電体膜を形成する工程を繰り返し行って複数の圧電体膜で構成される圧電体層を前記下電極上に形成する工程と、
該圧電体層上に上電極を形成して、前記下電極、前記圧電体層及び前記上電極からなる圧電素子を形成する工程とを具備し、
前記圧電体層を形成する工程では、各圧電体前駆体膜の焼成後に、該圧電体前駆体膜を焼成した温度から１００度下げるまでの間における降温速度を２５℃／ｓｅｃ以下として前記圧電体膜を降温する
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記圧電体層を形成する工程では、１層目の圧電体膜を形成して該圧電体膜を前記降温速度で降温した後、前記下電極と当該１層目の圧電体膜とを同時にパターニングし、その後、パターニングされた前記１層目の圧電体膜を含む前記流路形成基板上に前記圧電体膜を順次積層して圧電体層を形成する
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
基板上に下電極を形成する工程と、
ペロブスカイト構造の強誘電体材料を含む圧電体前駆体膜を形成すると共に前記圧電体前駆体膜を焼成して結晶化して圧電体膜を形成する工程を繰り返し行って複数の圧電体膜で構成される圧電体層を前記下電極上に形成する工程と、
該圧電体層上に上電極を形成して、前記下電極、前記圧電体層及び前記上電極からなる圧電素子を形成する工程とを具備し、
前記圧電体層を形成する工程では、各圧電体前駆体膜の焼成後に、該圧電体前駆体膜を焼成した温度から１００度下げるまでの間における降温速度を２５℃／ｓｅｃ以下として前記圧電体膜を降温する
ことを特徴とするアクチュエータ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に変位可能に設けられた下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子を有するアクチュエータ装置の製造方法及びアクチュエータ装置を液体噴射手段として有する液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータ装置に用いられる圧電素子としては、電気機械変換機能を呈する圧電材料、例えば、結晶化した誘電材料であるチタン酸ジルコン酸鉛からなる圧電体層を、下電極と上電極との２つの電極で挟んで構成されたものがある。このようなアクチュエータ装置は、一般的に、撓み振動モードのアクチュエータ装置と呼ばれ、例えば、液体噴射ヘッド等に搭載されて使用されている。
【０００３】
このような液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド等がある。
【０００４】
この圧電体層（圧電体膜）は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電体が用いられている。このような圧電体層は、例えば次のように形成される。まず、下電極上にゾル−ゲル法により１層目の圧電体前駆体膜を形成すると共にこの圧電体前駆体膜を焼成して結晶化して圧電体膜を形成する。そして、この圧電体膜を順次積層することで所定の厚さの圧電体層が形成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０６７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、各圧電体膜を焼成後、急激に降温すると圧電体層に異常な応力が生じ、圧電体層にクラック等が生じる原因になる。また、圧電体層の結晶性も良好ではなく、この結果、圧電素子の変位特性、耐久性等の各種特性が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドに搭載される圧電素子だけでなく、その他の液体噴射ヘッドに搭載される圧電素子においても同様に存在する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、信頼性を向上した液体噴射ヘッドの製造方法及びアクチュエータ装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、該圧力発生室に液体を吐出するための圧力を付与する圧電素子とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記流路形成基板上に下電極を形成する工程と、ペロブスカイト構造の強誘電体材料を含む圧電体前駆体膜を形成すると共に前記圧電体前駆体膜を焼成して結晶化して圧電体膜を形成する工程を繰り返し行って複数の圧電体膜で構成される圧電体層を前記下電極上に形成する工程と、該圧電体層上に上電極を形成して、前記下電極、前記圧電体層及び前記上電極からなる圧電素子を形成する工程とを具備し、前記圧電体層を形成する工程では、各圧電体前駆体膜の焼成後に、該圧電体前駆体膜を焼成した温度から１００度下げるまでの間における降温速度を２５℃／ｓｅｃ以下として前記圧電体膜を降温することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる態様では、圧電体前駆体膜を焼成して圧電体膜を形成した後、降温速度を２５℃／ｓｅｃ以下として該圧電体膜を降温するので、良好な結晶性を有し、応力によるクラック等の無い圧電体層を有する圧電素子が形成される。この圧電素子は変位特性や耐久性に優れているので、液体噴射ヘッドは、液体吐出特性や耐久性に優れたものとなる。
【００１０】
また、前記圧電体層を形成する工程では、１層目の圧電体膜を形成して該圧電体膜を前記降温速度で降温した後、前記下電極と当該１層目の圧電体膜とを同時にパターニングし、その後、パターニングされた前記１層目の圧電体膜を含む前記流路形成基板上に前記圧電体膜を順次積層して圧電体層を形成することが好ましい。これによれば、更に良好な結晶性を有する圧電体層を形成することができる。
【００１１】
さらに、本発明の他の態様は、基板上に下電極を形成する工程と、ペロブスカイト構造の強誘電体材料を含む圧電体前駆体膜を形成すると共に前記圧電体前駆体膜を焼成して結晶化して圧電体膜を形成する工程を繰り返し行って複数の圧電体膜で構成される圧電体層を前記下電極上に形成する工程と、該圧電体層上に上電極を形成して、前記下電極、前記圧電体層及び前記上電極からなる圧電素子を形成する工程とを具備し、前記圧電体層を形成する工程では、各圧電体前駆体膜の焼成後に、該圧電体前駆体膜を焼成した温度から１００度下げるまでの間における降温速度を２５℃／ｓｅｃ以下として前記圧電体膜を降温することを特徴とするアクチュエータ装置の製造方法にある。
かかる態様では、圧電体前駆体膜を焼成して圧電体膜を形成した後、降温速度を２５℃／ｓｅｃ以下として該圧電体膜を降温するので、良好な結晶性を有し、応力によるクラック等の無い圧電体層を有するアクチュエータ装置を製造することができる。このアクチュエータ装置は、変位特性や耐久性に優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及びそのＡ−Ａ′断面図である。
【００１３】
図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には予め熱酸化によって二酸化シリコンからなる厚さ０．５〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。
【００１４】
流路形成基板１０には、他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２がその幅方向（短手方向）に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向一端部側には、インク供給路１４（液体供給路）と連通路１５とが隔壁１１によって区画されている。また、連通路１５の一端には、各圧力発生室１２の共通のインク室（液体室）となるリザーバ１００の一部を構成する連通部１３が形成されている。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２、連通部１３、インク供給路１４及び連通路１５からなる液体流路が設けられている。
【００１５】
インク供給路１４は、圧力発生室１２の長手方向一端部側に連通し且つ圧力発生室１２より小さい断面積を有する。例えば、本実施形態では、インク供給路１４は、リザーバ１００と各圧力発生室１２との間の圧力発生室１２側の流路を幅方向に絞ることで、圧力発生室１２の幅より小さい幅で形成されている。なお、このように、本実施形態では、流路の幅を片側から絞ることでインク供給路１４を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成してもよい。また、流路の幅を絞るのではなく、厚さ方向から絞ることでインク供給路を形成してもよい。さらに、各連通路１５は、インク供給路１４の圧力発生室１２とは反対側に連通し、インク供給路１４の幅方向（短手方向）より大きい断面積を有する。本実施形態では、連通路１５を圧力発生室１２と同じ断面積で形成した。
【００１６】
すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２と、圧力発生室１２の短手方向の断面積より小さい断面積を有するインク供給路１４と、このインク供給路１４に連通すると共にインク供給路１４の短手方向の断面積よりも大きい断面積を有する連通路１５とが複数の隔壁１１により区画されて設けられている。
【００１７】
また、流路形成基板１０の開口面側には、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が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤３５や熱溶着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、例えばガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。
【００１８】
一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、下電極膜６０と、圧電体層７０と、上電極膜８０とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室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何れか一方の電極及び圧電体層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３２０という。本実施形態では、下電極膜６０を圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜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。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせてアクチュエータ装置と称する。なお、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び下電極膜６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けずに、下電極膜６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電素子３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
【００１９】
圧電体層７０は、下電極膜６０上に形成される電気機械変換作用を示す圧電材料、特に圧電材料の中でもペロブスカイト構造の強誘電体材料からなる。圧電体層７０は、ペロブスカイト構造の結晶膜を用いるのが好ましく、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電体材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル又は酸化マグネシウム等の金属酸化物を添加したもの等が好適である。具体的には、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ3）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ3）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）又は、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ3）等を用いることができる。
【００２０】
さらに、圧電素子３００の個別電極である各上電極膜８０には、インク供給路１４側の端部近傍から引き出され、絶縁体膜５５上にまで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されている。
【００２１】
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上、すなわち、下電極膜６０、弾性膜５０及びリード電極９０上には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１を有する保護基板３０が接着剤３５を介して接合されている。このリザーバ部３１は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３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１００を構成している。また、流路形成基板１０の連通部１３を圧力発生室１２毎に複数に分割して、リザーバ部３１のみをリザーバとしてもよい。さらに、例えば、流路形成基板１０に圧力発生室１２のみを設け、流路形成基板１０と保護基板３０との間に介在する部材（例えば、弾性膜５０、絶縁体膜５５等）にリザーバと各圧力発生室１２とを連通するインク供給路１４を設けるようにしてもよい。
【００２２】
また、保護基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３２が設けられている。圧電素子保持部３２は、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。
【００２３】
このような保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、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した。
【００２４】
また、保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、貫通孔３３内に露出するように設けられている。
【００２５】
また、保護基板３０上には、並設された圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２０が固定されている。この駆動回路１２０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等を用いることができる。そして、駆動回路１２０とリード電極９０とは、ボンディングワイヤ等の導電性ワイヤからなる接続配線１２１を介して電気的に接続されている。
【００２６】
また、このような保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板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、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３１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、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１００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１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００２７】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１２０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極膜６０及び圧電体層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。
【００２８】
以下、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法について、図３〜図８を参照して説明する。なお、図３〜図８は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの製造方法を示す圧力発生室の長手方向の断面図である。まず、図３（ａ）に示すように、シリコンウェハである流路形成基板用ウェハ１１０の表面に弾性膜５０を構成する二酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる二酸化シリコン膜５１を形成する。
【００２９】
次いで、図３（ｂ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５１）上に、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５５を形成する。
【００３０】
次いで、図３（ｃ）に示すように、白金（Ｐｔ）の単層又は、この白金（Ｐｔ）層にイリジウム（Ｉｒ）層を積層、合金化した下電極膜６０を形成する。
【００３１】
次いで、図４（ａ）に示すように、下電極膜６０上にチタン（Ｔｉ）からなる種チタン層６１を形成する。このように下電極膜６０の上に所定の層厚の種チタン層６１を設けることにより、後の工程で下電極膜６０上に種チタン層６１を介して圧電体層７０を形成する際に、この層厚を調整することで圧電体層７０の優先配向方位を（１００）または（１１１）に制御することができ、電気機械変換素子として好適な圧電体層７０を得ることができる。
【００３２】
なお、このような下電極膜６０及び種チタン層６１は、例えば、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって形成することができる。
【００３３】
次に、ペロブスカイト構造の強誘電体材料からなる圧電体層７０を形成する。ここで、本実施形態では、金属有機物を溶媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成している。なお、圧電体層７０の製造方法は、ゾル−ゲル法に限定されず、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法を用いてもよい。
【００３４】
圧電体層７０の具体的な形成手順としては、まず、図４（ｂ）に示すように、下電極膜６０（種チタン層６１）上に圧電体前駆体膜７４を成膜する。すなわち、下電極膜６０が形成された流路形成基板１０上にペロブスカイト構造の強誘電体材料を含むゾル（溶液）を塗布する（塗布工程）。次いで、この圧電体前駆体膜７４を所定温度に加熱して一定時間乾燥させる（乾燥工程）。例えば、本実施形態では、圧電体前駆体膜７４を１５０〜１７０℃で５〜１０分間保持することで乾燥することができる。
【００３５】
次に、乾燥した圧電体前駆体膜７４を所定温度に加熱して一定時間保持することによって脱脂する（脱脂工程）。例えば、本実施形態では、圧電体前駆体膜７４を３００〜４００℃程度の温度に加熱して約５〜１０分間保持することで脱脂した。なお、ここで言う脱脂とは、圧電体前駆体膜７４に含まれる有機成分を、例えば、ＮＯ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等として離脱させることである。また、脱脂工程では、昇温レートを１５℃／ｓｅｃ以上とするのが好ましい。
【００３６】
次に、図４（ｃ）に示すように、圧電体前駆体膜７４を所定温度に加熱して一定時間保持することによって結晶化させ、１層目の圧電体膜７５を形成する（焼成工程）。本実施形態の焼成工程では、圧電体前駆体膜７４を６８０℃〜８００℃で焼成する。また、昇温レートを９０〜１１０℃／ｓｅｃとすることが好ましい。
【００３７】
なお、このような乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程で用いられる加熱装置としては、例えば、ホットプレートや、赤外線ランプの照射により加熱するＲＴＰ（Rapid Thermal Processing）装置などを用いることができる。
【００３８】
ここで、圧電体前駆体膜７４を焼成して１層目の圧電体膜７５を形成した後、圧電体前駆体膜７４を焼成した温度から１００度下げるまでの間における降温速度を２５℃／ｓｅｃ以下として、圧電体膜７５を降温する。例えば、圧電体前駆体膜７４を８００℃で焼成した場合は、８００℃から７００℃まで降温するときの降温速度を２５℃／ｓｅｃ以下とする。なお、降温速度は１３〜１８℃／ｓｅｃであることが好ましい。
【００３９】
次に、図５（ａ）に示すように、下電極膜６０上に１層目の圧電体膜７５を形成した段階で、下電極膜６０及び１層目の圧電体膜７５をそれらの側面が傾斜するように同時にパターニングする。なお、下電極膜６０及び１層目の圧電体膜７５のパターニングは、例えば、イオンミリング等のドライエッチングにより行うことができる。
【００４０】
このように、下電極膜６０上に１層目の圧電体膜７５を形成してから、これらを同時にパターニングすれば、下電極膜６０をパターニングしてから１層目の圧電体膜７５を形成する場合よりも、良好な結晶性を有する圧電体層７０を形成することができる。
【００４１】
次に、図５（ｂ）に示すように、１層目の圧電体膜７５上を含む流路形成基板用ウェハ１１０の全面に、再びチタン（Ｔｉ）からなる中間チタン層６２を形成後、上述した塗布工程、乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程からなる圧電体膜形成工程を行うことにより、図５（ｃ）に示すように２層目の圧電体膜７５が形成される。また、この焼成工程では、１層目の圧電体前駆体膜７４と同様に、圧電体前駆体膜７４を６８０℃〜８００℃で焼成する。また、昇温レートを９０〜１１０℃／ｓｅｃとすることが好ましい。
【００４２】
また、１層目の圧電体膜７５と同様に、２層目の圧電体前駆体膜７４を焼成して圧電体膜７５を形成した後においても、２層目の圧電体前駆体膜７４を焼成した温度から１００度下げるまでの間における降温速度を２５℃／ｓｅｃ以下として、２層目の圧電体膜７５を降温する。
【００４３】
次に、図５（ｄ）に示すように、２層目の圧電体膜７５の上に、上述した塗布工程、乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程からなる圧電体膜形成工程を繰り返し行うことにより、複数層の圧電体膜７５（圧電体層７０）が形成される。なお、１層目・２層目の圧電体膜７５と同様に、３層目以降の各圧電体前駆体膜７４を焼成して各圧電体膜７５を形成した後においても、各圧電体前駆体膜７４を焼成した温度から１００度下げるまでの間における降温速度を２５℃／ｓｅｃ以下として、各圧電体膜７５を降温する。つまり、降温条件は、複数層間の焼成工程で同一にすることでより確実に圧電体層７０に異常な応力が発生することはなく、また圧電体層７０の結晶は良好なものとなる。
【００４４】
次に、図６（ａ）に示すように、圧電体層７０上に亘って、例えば、イリジウム（Ｉｒ）からなる上電極膜８０を形成する。
【００４５】
次に、図６（ｂ）に示すように、圧電体層７０及び上電極膜８０を、各圧力発生室１２に対向する領域にパターニングして圧電素子３００を形成する。圧電体層７０及び上電極膜８０のパターニング方法としては、例えば、反応性イオンエッチングやイオンミリング等のドライエッチングが挙げられる。
【００４６】
次に、リード電極９０を形成する。具体的には、図６（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０の全面に亘って、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０を形成後、例えば、レジスト等からなるマスクパターン（図示なし）を介して各圧電素子３００毎にパターニングすることで形成される。
【００４７】
次に、図７（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０の圧電素子３００側に、シリコンウェハであり複数の保護基板３０となる保護基板用ウェハ１３０を接着剤３５を介して接合する。
【００４８】
次に、図７（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０を所定の厚みに薄くする。
【００４９】
次いで、図８（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０にマスク膜５２を新たに形成し、所定形状にパターニングする。そして、図８（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０をマスク膜５２を介してＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いた異方性エッチング（ウェットエッチング）することにより、圧電素子３００に対応する圧力発生室１２、連通部１３、インク供給路１４及び連通路１５等を形成する。
【００５０】
その後は、流路形成基板用ウェハ１１０及び保護基板用ウェハ１３０の外周縁部の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。そして、流路形成基板用ウェハ１１０の保護基板用ウェハ１３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に、保護基板用ウェハ１３０にコンプライアンス基板４０を接合し、流路形成基板用ウェハ１１０等を図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割することによって、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとする。
【００５１】
上述したように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドの圧電体層７０は、各圧電体前駆体膜７４を焼成して圧電体膜７５を形成した後、２５℃／ｓｅｃ以下の降温速度で圧電体膜７５を降温して形成した。すなわち、圧電体膜７５は、２５℃／ｓｅｃよりも早い速度で降温されることはないので、圧電体層７０に異常な応力が発生することはなく、また圧電体層７０の結晶性は良好なものとなる。
【００５２】
このように、良好な結晶性を有する圧電体層７０を形成できるため、変位特性や耐久性が向上した圧電素子３００を形成することができる。また、例えば、降温速度を２５℃／ｓｅｃ近傍にすれば、可及的に速やかに降温して生産性を高めつつ、圧電体層７０の信頼性及び変位特性を向上することができる。また、上述したように圧電素子３００を形成することでインク吐出特性（液体噴射特性）及び信頼性が向上したインクジェット式記録ヘッドを実現することができる。
【００５３】
〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、圧電素子３００は、１層目の圧電体膜７５の形成後、下電極膜６０及び１層目の圧電体膜７５をパターニングし、その後２層目以降の圧電体膜７５を順次積層することにより形成されたが、当該パターニングは１層目の圧電体膜７５の形成後に行わなくてもよい。例えば、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０を形成した後、各圧力発生室１２に対応してこれらをパターニングして圧電素子３００を形成してもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態１では、流路形成基板１０として、結晶面方位が（１１０）面のシリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、結晶面方位が（１００）面のシリコン単結晶基板を用いるようにしてもよく、また、ＳＯＩ基板、ガラス等の材料を用いるようにしてもよい。
【００５５】
なお、上述した実施形態１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を挙げて説明したが、本発明は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することができる。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、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）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。
【００５６】
また、本発明は、インクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドに搭載されるアクチュエータ装置の製造方法に限られず、他の装置に搭載されるアクチュエータ装置の製造方法にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図６】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図７】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図８】実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  流路形成基板、  １２  圧力発生室、  １３  連通部、  １４  インク供給路、  ２０  ノズルプレート、  ２１  ノズル開口、  ３０  保護基板、  ３１  リザーバ部、  ３２  圧電素子保持部、  ４０  コンプライアンス基板、  ６０  下電極膜、  ６１  種チタン層、  ６２  中間チタン層、  ７０  圧電体層、  ７４  圧電体前駆体膜、  ７５  圧電体膜、８０  上電極膜、  ９０  リード電極、  １００  リザーバ、  １２０  駆動回路、  １２１  接続配線、  ３００  圧電素子
【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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