【手続補正書】
【提出日】平成23年4月22日(2011.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱酸化によって生成されたケイ素酸化物層を少なくとも表面の一部に有する基板上にジルコニウム酸化物層を介して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具備し、
前記ケイ素酸化物層と前記ジルコニウム酸化物層との間に、チタン酸化物、ハフニウム酸化物、アルミニウム酸化物、カルシウム酸化物及び希土類酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料からなる中間層が設けられていることを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項２】
前記中間層が、アルミニウム酸化物、カルシウム酸化物及び希土類酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料からなり、
前記中間層と前記ジルコニウム酸化物層との間にそれらの拡散反応により生じた部分安定化ジルコニウム層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】
前記中間層は、非晶質であることを特徴とする請求項１又は２記載のアクチュエータ装置。
【請求項４】
前記中間層の厚さが５〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項５】
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、該流路形成基板の一方面側に前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として請求項１〜４の何れか一項に記載のアクチュエータ装置を具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
熱酸化によって基板の少なくとも表面の一部にケイ素酸化物層を形成する工程と、
前記ケイ素酸化物層上にチタン酸化物、ハフニウム酸化物、アルミニウム酸化物、カルシウム酸化物及び希土類酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料からなる中間層を形成する工程と、
前記中間層上に前記ジルコニウム酸化物層を形成する工程と、
前記ジルコニウム酸化物層上に、下電極、圧電体層及び上電極を有する圧電素子を形成する工程と、を具備することを特徴とするアクチュエータ装置の製造方法。
【請求項７】
前記中間層はチタン酸化物からなり、
前記ケイ素酸化物層上にチタン層を設けると共に該チタン層上にジルコニウム層を設けた後、前記チタン層と前記ジルコニウム層とに熱酸化処理を行い、
前記熱酸化処理にて前記中間層と前記ジルコニウム酸化物層とを同時に形成することを特徴とする請求項６に記載のアクチュエータ装置の製造方法。
【請求項８】
前記中間層は、アルミニウム酸化物、カルシウム酸化物、希土類酸化物及びこれらの酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料からなり、
前記ケイ素酸化物層上に、前記材料を構成する金属からなる金属層を形成し、該金属層上にジルコニウム層を設けた後、前記金属層と前記ジルコニウム層とに熱酸化処理を行い、
前記熱酸化処理にて前記中間層と、前記ジルコニウム酸化物層と、前記中間層と前記ジルコニウム酸化物層との間に前記中間層と前記ジルコニウム酸化物層との拡散反応により生じた部分安定化ジルコニウム層と、を形成することを特徴とする請求項６に記載のアクチュエータ装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の態様は、熱酸化によって生成されたケイ素酸化物層を少なくとも表面の一部に有する基板上にジルコニウム酸化物層を介して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具備し、前記ケイ素酸化物層と前記ジルコニウム酸化物層との間に、チタン酸化物、ハフニウム酸化物、アルミニウム酸化物、カルシウム酸化物及び希土類酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料からなる中間層が設けられていることを特徴とするアクチュエータ装置にある。かかる態様では、厚さが均一で緻密なジルコニウム酸化物層が形成されたアクチュエータ装置を提供することができる。その結果、厚さが均一で緻密な下電極、圧電体層及び上電極を形成することができるので、所望の変位特性を有するアクチュエータ装置を提供することができる。また、ケイ素酸化物層とジルコニウム酸化物層との密着性を向上させることができるので、高い耐久性及び信頼性を有するアクチュエータ装置を提供することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、前記中間層が、アルミニウム酸化物、カルシウム酸化物及び希土類酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料からなり、前記中間層と前記ジルコニウム酸化物層との間にそれらの拡散反応により生じた部分安定化ジルコニウム層が設けられていることが好ましい。これによれば、中間層とジルコニウム酸化物層との間に機械的特性及び耐久性に優れた部分安定化ジルコニウム層が形成されているので、機械的特性及び耐久性により優れたアクチュエータ装置を提供することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明の他の態様は、熱酸化によって基板の少なくとも表面の一部にケイ素酸化物層を形成する工程と、前記ケイ素酸化物層上にチタン酸化物、ハフニウム酸化物、アルミニウム酸化物、カルシウム酸化物及び希土類酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料からなる中間層を形成する工程と、前記中間層上に前記ジルコニウム酸化物層を形成する工程と、前記ジルコニウム酸化物層上に、下電極、圧電体層及び上電極を有する圧電素子を形成する工程と、を具備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。かかる態様によれば、ジルコニウム酸化物層を構成する結晶の異常成長を防止して、厚さが均一で緻密なジルコニウム酸化物層が形成されたアクチュエータ装置を製造することができる。その結果、厚さが均一で緻密な下電極、圧電体層及び上電極を形成することができるので、所望の変位特性を有するアクチュエータ装置を製造することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
ここで、前記中間層はチタン酸化物からなり、前記ケイ素酸化物層上にチタン層を設けると共に該チタン層上にジルコニウム層を設けた後、前記チタン層と前記ジルコニウム層とに熱酸化処理を行い、前記熱酸化処理にて前記中間層と前記ジルコニウム酸化物層とを同時に形成することが好ましい。これによれば、製造工程数を削減することができ、結果としてアクチュエータ装置の生産性を向上させることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、前記中間層は、アルミニウム酸化物、カルシウム酸化物、希土類酸化物及びこれらの酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の材料からなり、前記ケイ素酸化物層上に、前記材料を構成する金属からなる金属層を形成し、該金属層上にジルコニウム層を設けた後、前記金属層と前記ジルコニウム層とに熱酸化処理を行い、前記熱酸化処理にて前記中間層と、前記ジルコニウム酸化物層と、前記中間層と前記ジルコニウム酸化物層との間に前記中間層と前記ジルコニウム酸化物層との拡散反応により生じた部分安定化ジルコニウム層と、を形成することが好ましい。これによれば、中間層とジルコニウム酸化物層との間に機械的特性及び耐久性により優れた部分安定化ジルコニウム層を形成することができるので、機械的特性及び耐久性に優れたアクチュエータ装置を製造することができる。