CN101796664A - 压电/电致伸缩膜型元件的制造方法 - Google Patents

压电/电致伸缩膜型元件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，该制造方法能够防止空腔的平面位置与构成由电极膜以及压电/电致伸缩体膜层叠所得振动层叠体的膜的平面位置的偏离。在制造具有基板以及由在基板的表面对应于所述空腔的平面位置而设置的由下部电极膜、压电/电致伸缩膜以及上部电极膜层叠得到的振动层叠体的压电/电致伸缩膜型元件时，以在空腔里填充有遮光剂的基板为掩模通过光刻法形成下部电极膜。其后，向着下部电极膜使压电/电致伸缩材料的粉末电泳来形成压电/电致伸缩体膜的同时，以压电/电致伸缩体膜为掩模通过光刻法形成上部电极。也可以以下部电极膜为掩模通过光刻法形成压电/电致伸缩体膜。

Description

压电/电致伸缩膜型元件的制造方法
技术领域
本发明涉及压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，该压电/电致伸缩膜型元件具有设置有空腔的基板和，在该基板的第1主面上与该空腔的平面位置相对应而设置的将电极膜与压电/电致伸缩膜层叠而成的振动层叠体。
背景技术
图42的剖视图是说明压电/电致伸缩膜型元件的现有制造方法的模式图，该压电/电致伸缩膜型元件是构成喷墨打印机的喷嘴所使用的喷墨用压电/电致伸缩执行器的主要部件。
在现有制造方法中，首先，如图42(a)所示，在设置有作为油墨加压室的空腔926的基板902的表面上，丝网印刷有导电材料的糊剂，将所得的涂覆膜烧成得到下部电极膜912。其后，如图42(b)所示，重叠于下部电极膜912之上，丝网印刷压电/电致伸缩材料的糊剂，将所得的涂覆膜烧成得到压电/电致伸缩体膜914。继此后，如图42(c)所示，重叠于压电/电致伸缩体膜914之上，丝网印刷导电材料的糊剂，将所得的涂覆膜烧成得到上部电极膜916。
此外，专利文献1中，公开了喷墨打印机的喷嘴所使用的喷墨用压电/电致伸缩执行器的制造方法
专利文献1：日本专利第3999044号公报
发明内容
然而，现有的制造方法存在如下问题：由于基板或丝网版的尺寸的不均一或变形引起的下部电极膜、压电/电致伸缩体膜以及上部电极膜的全体或部分的平面位置与空腔的平面位置偏离，从而使得压电/电致伸缩执行器的油墨喷出量不均一。这一问题，不仅存在于构成压电/电致伸缩执行器的主要部件的压电/电致伸缩型元件中，也同样存在于具有振动层叠体的压电/电致伸缩型元件(该压电/电致伸缩型元件具有设置有空腔的基板以及在该基板的第1主面上与该空腔的平面位置相对应而设置的将电极膜与压电/电致伸缩膜层叠而成的振动层叠体)中，例如，具有振动板(diaphragm)结构的压电薄膜谐振器(FBAR；Film Bulk Acoustic Resonator)。而且，该问题在通过丝网印刷法形成构成振动层叠体的膜之外，例如，溅射沉积法、溶胶凝胶法、MOCVD(MetalOrganic Chemical Vapor Deposition)法等形成的情况下也同样产生。
本发明，是为了解决该问题而进行的，其目的在于提供一种压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，该制造方法可以防止空腔的平面位置与构成层叠电极膜和压电/电致伸缩膜而成的振动层叠体的膜的平面位置相偏离。
为了解决上述课题，第1发明为，压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，该压电/电致伸缩膜型元件具有形成有空腔的基板、在上述基板的第1主面上与上述空腔的平面位置相对应而设置的层叠电极膜和压电/电致伸缩膜而成的振动层叠体；该方法具有：(a)在上述基板的第1主面形成第1感光膜的工序；(b)从上述基板的第2主面一侧照射光，将转录有上述空腔的平面形状的潜影描画于上述第1感光膜的工序；(c)通过显影除去在形成有上述空腔区域所形成的上述第1感光膜的工序；(d)在除去上述第1感光膜的区域形成构成上述振动层叠体的最下层的膜的工序；(e)将残存于未形成上述空腔的区域的上述第1感光膜除去的工序。
第2发明为，在第1发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，还具有：(f)在上述工序(b)之前向上述空腔填充遮光剂的工序；上述工序(b)对于在未形成上述空腔的区域所形成的上述第1感光膜进行选择性的曝光，上述工序(c)除去上述第1感光膜的未曝光部分。
第3发明为，在第2发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，上述遮光剂含有颜料。
第4发明为，在第1发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，上述工序(b)对于在形成上述空腔的区域所形成的上述第1感光膜进行选择性的曝光；上述工序(c)除去上述第1感光膜的曝光部分。
第5发明为，在第4发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，还具有(g)在上述工序(b)之前在上述基板的第2主面的未形成有上述空腔的区域形成遮光膜。
第6发明为，在第5发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，上述遮光膜含有颜料。
第7发明为，在第1至第6的任一发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，还具有：(h)在上述工序(e)后在上述基板的第1主面上，重叠于构成上述振动层叠体的任意的压电/电致伸缩膜之上形成第2感光膜的工序；(i)从上述基板的第2主面一侧照射光，对于在未形成有上述任意的压电/电致伸缩膜区域所形成的第2感光膜进行选择性曝光的工序；(j)除去上述第2感光膜的未曝光部分的工序；(k)在除去了上述第2感光膜的区域形成构成上述振动层叠体的电极膜的工序；(l)除去残存于未形成有上述任意压电/电致伸缩膜的区域的上述第2感光膜的工序。
第8发明为，在第1至第6的任一发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，还具有：(m)在上述工序(e)后在上述基板的第1主面上，重叠于构成上述振动层叠体的任意的电极膜之上形成第2感光膜的工序；(n)从上述基板的第2主面一侧照射光，对于在未形成有上述任意的电极膜区域所形成的第2感光膜进行选择性曝光的工序；(o)除去上述第2感光膜的未曝光部分的工序；(p)在除去了上述第2感光膜的区域形成构成上述振动层叠体的压电/电致伸缩膜的工序；(q)除去残存于未形成有上述任意电极膜的区域的上述第2感光膜的工序。
第9发明为，在第1至第6的任一发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，还具有(r)在上述工序(e)后，通过向着构成上述振动层叠体的任意电极膜使压电/电致伸缩材料电泳而形成构成上述振动层叠体的压电/电致伸缩膜的工序。
第10发明为，在第1至第9的任一发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，还具有(s)在上述工序(c)之后上述工序(d)之前，在未形成有上述空腔的区域所残存的上述第1感光膜上覆盖比上述第1感光膜的疏水性高的疏水膜的工序。
第11发明为，在第10发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，上述工序(s)具有：(s-1)重叠于在未形成有上述空腔的区域所残存的上述第1感光膜之上，在上述基板的第1主面形成屏蔽膜的工序；(s-2)除去上述屏蔽膜直到露出上述在未形成有上述空腔的区域所残存的上述第1感光膜的工序；(s-3)重叠于在未形成有上述空腔的区域所残存的上述第1感光膜以及在形成有上述空腔的区域所残存的上述屏蔽膜之上，在上述基板的第1主面形成疏水膜的工序；(s-4)除去在形成有上述空腔的区域所残存的上述疏水膜以及在在形成有上述空腔的区域所形成的上述屏蔽膜的工序。
第12发明为，一种压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，该压电/电致伸缩膜型元件具有形成有空腔的基板、在上述基板的第1主面上对应于上述空腔的平面位置而设置的将电极膜和压电/电致伸缩膜层叠而成的振动层叠体；该方法具有：(a)在上述基板的第1主面形成第1感光膜的工序；(b)从上述基板的第2主面一侧照射光，将转录有上述空腔的平面形状的潜影描画于上述第1感光膜的工序；(c)通过显影除去在未形成有上述空腔区域所形成的上述第1感光膜的工序；(d)重叠于在形成有上述空腔的区域所形成的上述第1感光膜之上，在上述基板的第1主面形成疏水膜的工序；(e)除去在形成有上述空腔的区域所残存的上述第1感光膜以及在形成有上述空腔的区域所形成的上述疏水膜的工序；(f)在除去上述第1感光膜以及上述疏水膜的区域形成构成上述振动层叠体的最下层的膜的工序；(g)除去在未形成有上述空腔的区域所残存的上述疏水膜的工序。
第13发明为，在第12发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，还具有(h)在上述工序(b)之前向上述空腔填充遮光剂的工序；上述工序(b)对于在未形成上述空腔的区域所形成的上述第1感光膜进行选择性的曝光；上述工序(c)除去上述第1感光膜的曝光部分。
第14发明为，在第13发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，上述遮光剂含有颜料。
第15发明为，在第12至第14的任一发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，还具有：(i)在上述工序(g)后在上述基板的第1主面上，重叠于构成上述振动层叠体的任意的压电/电致伸缩膜之上，形成第2感光膜的工序；(j)从上述基板的第2主面一侧照射光，对于在未形成有上述任意的压电/电致伸缩膜的区域所形成的第2感光膜进行选择性曝光的工序；(k)除去上述第2感光膜的未曝光部分的工序；(l)在除去了上述第2感光膜的区域形成构成上述振动层叠体的电极膜的工序；(m)除去残存于未形成有上述任意压电/电致伸缩膜的区域的上述第2感光膜的工序。
第16发明为，在第12至第14的任一发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，还具有：(n)在上述工序(g)后在上述基板的第1主面上，重叠于构成上述振动层叠体的任意的电极膜之上，形成第2感光膜的工序；(o)从上述基板的第2主面一侧照射光，对于在未形成有上述任意的电极膜区域所形成的第2感光膜进行选择性曝光的工序；(p)除去上述第2感光膜的未曝光部分的工序；(q)在除去了上述第2感光膜的区域形成构成上述振动层叠体的压电/电致伸缩膜的工序；(r)除去残存于未形成有上述任意电极膜的区域的上述第2感光膜的工序。
第17发明为，在第12至第14的任一发明的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法中，还具有(s)在上述工序(g)后，通过向着构成上述振动层叠体的任意电极膜使压电/电致伸缩材料电泳而形成构成上述振动层叠体的压电/电致伸缩膜的工序。
根据第1至第17发明，由于可以在形成空腔的区域形成最下层的膜，可以防止空腔的平面位置与最下层的膜的平面位置的偏离。
根据第3发明，可以提高图案的解像度。
根据第5发明，由于可以增大形成有空腔的区域的光透过率与未形成有空腔的区域的光透过率的差，可以提高图案的解像度。
根据第6发明，可以进一步提高图案的解像度。
根据第7发明，由于可以在形成有压电/电致伸缩膜的区域形成电极膜，可以防止压电/电致伸缩膜的平面位置与电极膜的平面位置的偏离。
根据第8发明，由于可以在形成有电极膜的区域形成压电/电致伸缩膜，可以防止压电/电致伸缩膜的平面位置与电极膜的平面位置的偏离。
根据第9发明，由于可以在包括形成有电极膜的区域在内的区域形成压电/电致伸缩膜，可以防止压电/电致伸缩膜的平面位置与电极膜的平面位置的偏离。
根据第10发明，由于最下层的膜通过疏水膜而被弹开(はじかれる)，抑制了最下层膜的端部的翘起。
根据第12发明，由于可以在形成有空腔的区域形成最下层的膜，可以防止空腔的平面位置与最下层膜的平面位置的偏离，此外，由于最下层的膜通过疏水膜而被弹开，抑制了最下层膜的端部的翘起。
根据第14发明，可以提高图案的解像度。
根据第15发明，由于可以在形成有压电/电致伸缩膜的区域形成电极膜，可以防止压电/电致伸缩膜的平面位置与电极膜的平面位置的偏离。
根据第16发明，由于可以在形成有电极膜的区域形成压电/电致伸缩膜，可以防止压电/电致伸缩膜的平面位置与电极膜的平面位置的偏离。
根据第17发明，由于可以在包括形成有电极膜的区域在内的区域形成压电/电致伸缩膜，可以防止压电/电致伸缩膜的平面位置与电极膜的平面位置的偏离。
通过下述详细说明以及附图，本发明的目的、特征、方面以及优点变得更清晰。
附图说明
图1为表示通过第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法所制造的压电/电致伸缩膜型元件的结构的立体图。
图2为图1中沿A-A的压电/电致伸缩膜型元件的剖视图。
图3为图1中沿B-B的压电/电致伸缩膜型元件的剖视图。
图4为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的图。
图5为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的图。
图6为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的图。
图7为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的图。
图8为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的图。
图9为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的图。
图10为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的图。
图11为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的图。
图12为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的图。
图13为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的图。
图14为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的图。
图15为第1实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图16为第1实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图17为第1实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图18为第1实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图19为第1实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图20为第1实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图21为第1实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图22为第1实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图23为第1实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图24为第1实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图25为第2实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜的形成方法的说明图。
图26为第2实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜的形成方法的说明图。
图27为第2实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜的形成方法的说明图。
图28为第2实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜的形成方法的说明图。
图29为第2实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图30为第2实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图31为第2实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图32为第2实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图33为第3实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图34为第3实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图35为第3实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图36为第3实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图37为第3实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图38为第3实施方式所涉及的抗蚀图案的形成方法的说明图。
图39表示实施例1～3以及比较例1、2中的抗蚀图案的形成条件以及所形成的抗蚀图案的评价结果的图。
图40为抗蚀图案的评价方法的说明图。
图41表示实施例4中的抗蚀图案的形成条件以及所形成的抗蚀图案的评价结果的图。
图42为说明压电/电致伸缩膜型元件的现有制造方法的剖视图。
图43为抑制处理翘起的说明图。
图44为抑制处理翘起的说明图。
图45为抑制处理翘起的说明图。
图46为抑制处理翘起的说明图。
图47表示在下部电极的端部不存在翘起和存在翘起的状态的图。
图48为说明第5实施方式所涉及的疏水膜图案的形成方法的图。
图49为说明第5实施方式所涉及的疏水膜图案的形成方法的图。
图50为说明第5实施方式所涉及的疏水膜图案的形成方法的图。
图51为说明第5实施方式所涉及的疏水膜图案的形成方法的图。
图52为说明第5实施方式所涉及的疏水膜图案的形成方法的图。
图53为说明第5实施方式所涉及的疏水膜图案的形成方法的图。
图54为说明第5实施方式所涉及的疏水膜图案的形成方法的图。
具体实施方式
1.第1实施方式
在第1实施方式中，在制造压电/电致伸缩膜型元件(该压电/电致伸缩膜型元件具有设置了空腔(其将成为空腔)的基板、在基板的表面上对应空腔的平面位置而设置的由下部电极膜、压电/电致伸缩膜以及上部电极膜所层叠而成的振动层叠体)时，以在空腔里填充了遮光剂的基板为掩模通过光刻法形成下部电极。其后，对着下部电极通过使压电/电致伸缩材料的粉末进行电泳从而形成压电/电致伸缩膜，同时，以压电/电致伸缩膜为掩模并通过光刻法形成上部电极。
1.1压电/电致伸缩膜型元件1的结构
图1～图3为表示根据本发明的第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩型元件的制造方法所制造的压电/电致伸缩型元件1的大概结构的模式图。图1为压电/电致伸缩型元件1的立体图，图2为沿图1中II-II线的压电/电致伸缩型元件1的剖视图，图3为沿图1中III-III线的压电/电致伸缩型元件1的剖视图。压电/电致伸缩型元件1构成喷墨打印机的喷嘴所使用的用于喷出油墨的压电/电致伸缩执行器。此外，下述的压电/电致伸缩型元件的制造方法也可用于制造其他种类的压电/电致伸缩型元件。
如图1～图3所示，压电/电致伸缩型元件1具有多个振动层叠体110在基板102表面规则排列的结构。另外，下述的压电/电致伸缩型元件的制造方法也可用于制造只有1个振动层叠体的压电/电致伸缩型元件。
如图2及图3所示，压电/电致伸缩型元件1具有如下的剖面结构：在由基座104、基座106以及振动板108按照由下至上的顺序层叠所得的基板102的表面上，设置有从下至上由下部电极112、压电/电致伸缩膜114以及上部电极116所层叠而成的振动层叠体110。
基板102
基板102为绝缘陶瓷的烧结体。绝缘陶瓷的种类没有限制，但是从耐热性、化学稳定性以及绝缘的观点考虑，优选含有选自由氧化锆、氧化铝、氧化镁、莫来石、氮化铝以及氮化硅中的至少一种。其中，从机械强度及韧性的观点考虑，优选经稳定化的氧化锆。此处，“经稳定化的氧化锆”是指通过添加稳定剂抑制了晶体的相变的氧化锆，除了稳定化氧化锆，还包含部分化稳定氧化锆。
基座104，具有如下结构：具有圆形平面形状的喷墨孔122以及油墨供应孔124形成于板厚大致均一的板上。喷墨孔122，形成于下述形成有空腔126的区域(以下称为“空腔区域”)182的一端附近，油墨供应孔124形成于空腔区域182的另一端附近。
基座106，具有如下结构：具有细长矩形平面形状的空腔126形成于板厚大致均一的板上。为了增加下述弯曲变形的变形量、增加排除体积，空腔126的短边方向的宽度W1优选较宽，优选为50μm以上。为了降低流路阻碍，空腔126的长边方向的长度L优选较短，优选为3mm以下。为了增加下述弯曲变形的变形量、增加排除体积，相邻的空腔126之间的隔板128的幅度W2优选较窄，优选为100μm以下。
只是，这并不意味着空腔126的平面形状只限定于细长矩形。即，空腔126的平面形状，也可以是三角形、四边形等多边形，还可以是圆形、椭圆形等轮廓的全部或部分为曲线的2维形状。另外，空腔126也没有必要在一个方向排列，例如，空腔126也可以在相互垂直的2个方向上呈格子状排列。
振动板108为板厚大致均一的板。振动板108的板厚，优选为30μm以下，较优选为1μm以上15μm以下。这是因为，如果低于该范围则振动板108容易受损伤，如果高于该范围，则振动板108的刚性变高，存在弯曲变形的变形量减少的倾向。振动板108没有必要是平坦的，振动板108即便有若干的凹凸或弯曲，也可以采用下述的压电/电致伸缩型元件的制造方法。
通过基座104、基座106以及振动板108的层叠结构，空腔126成为基板102内部的空腔，作为保存油墨的油墨室发挥功能。此外，喷墨孔122连接于空腔126，作为从空腔126流出的油墨的流路发挥功能。而且，油墨供应孔124也连接于空腔126，作为向空腔126流入油墨的流路发挥功能。
基座104、基座106以及振动板108的总计板厚，以让用于下述的曝光的光能够充分透过的方式来确定。当然，总计板厚大致为多少时用于的曝光的光能够充分透过，根据绝缘陶瓷的种类或烧结体的致密度而变化。
振动层叠体110
下部电极膜112以及上部电极膜116为导电材料的烧结体。导电材料的种类没有限制，但是从电阻以及耐热性的观点考虑，优选白金、钯、铑、金或银等金属，或者以这些金属为主要成分的合金。其中，优选耐热性特别优越的白金或以白金为主要成分的合金。
下部电极膜112的膜厚，优选为0.3μm以上5.0μm以下，上部电极膜116的膜厚，优选为0.1μm以上3.0μm以下。这是因为，如果高于该范围，则下部电极膜112以及上部电极膜116的刚性变强，存在弯曲变形的变形量减少的倾向；如果低于该范围，则下部电极膜112以及上部电极膜116的电阻升高，存在下部电极膜112以及上部电极膜116有可能断线的倾向。
则下部电极膜112以及上部电极膜116，优选形成为覆盖于实际上提供压电/电致伸缩体膜的弯曲变形的区域。例如，优选形成为覆盖包括压电/电致伸缩体膜114的中央部分、且覆盖了压电/电致伸缩体膜114的上表面以及下表面的80％以上的区域。
压电/电致伸缩体膜114为压电/电致伸缩陶瓷的烧结体。压电/电致伸缩陶瓷的种类不受限制，但是从场致应变的观点出发，优选为铅(Pb)系钙钛矿氧化物，较优选钛锆酸铅(PZT；Pb(ZrxTi1-x)O3)或引入单纯氧化物、复合钙钛矿氧化物等的钛锆酸铅改性物。其中，优选钛锆酸铅与镁铌酸铅(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3)的固溶体中引入氧化镍(NiO)的物质或钛锆酸铅与铌镍酸铅(Pb(Ni1/3Nb2/3)O3)的固溶体。
压电/电致伸缩体膜114的膜厚，优选为1μm以上20μm以下。这是因为，如果低于该范围，则存在压电/电致伸缩体膜114的致密化不充分的倾向，如果高于该范围，由于压电/电致伸缩体膜114烧结时的收缩应力变大，则有必要使振动板108的板厚变厚。
进一步，振动层叠体110具有作为流向下部电极112的供电通路的下部布线电极118和作为流向上部电极116的供电通路的上部布线电极120。下部布线电极118的一端与位于下部电极膜112与压电/电致伸缩体膜114之间的下部电极膜112的一端电连接，下部布线电极118的另一端，位于空腔区域182的外侧的非空腔区域184。上部布线电极120的一端位于上部电极膜116之上，与上部电极膜116的一端电连接，上部电极膜116的另一端位于非空腔区域184。
设置下部布线电极118以及上部布线电极120，如果向下部布线电极118以及上部布线电极120的位于非空腔区域184的馈电点给出驱动信号，可以在不影响下述的弯曲振动的情况下，给压电/电致伸缩体膜114施加电场。
振动层叠体110，在空腔126的上方与振动板108一体化。通过这样的结构，如果经由下部布线电极118以及上部布线电极120向下部电极膜112与上部电极膜116之间给出驱动信号，在压电/电致伸缩体膜114上施加电场，则压电/电致伸缩体膜114在与基板102平行的方向伸缩，经过一体化的压电/电致伸缩体膜114与振动板108发生弯曲变形。通过该弯曲变形，空腔126内部的油墨经由喷墨口122而涌至外部。
1.2压电/电致伸缩膜型元件的制造方法
图4～图14为说明第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法的模式图。图4～图14为压电/电致伸缩膜型元件的半成品的剖面图。
基板102的制备
在制造压电/电致伸缩膜型元件1时，首先，如图4所示，制备基板102。基板102，例如可以将成型为板状的绝缘陶瓷坯体通过压力烧结来制备。
下部电极膜112的形成
接着，如图5所示，在基板102的表面形成不覆盖空腔区域182而只是覆盖非空腔区域184的抗蚀图案142。通过以基板102为掩模，将覆盖于基板102表面的抗蚀膜经由光刻法刻画图案而形成抗蚀图案142。
形成抗蚀图案142后，如图6所示，在基板102表面未形成抗蚀图案142的空腔区域182形成作为最下层的下部电极膜112的导电材料膜144。并且，由于抗蚀图案142此后是要被除去的，即使导电材料膜144溢出至非空腔区域184也没问题。导电材料膜144的形成，可以通过涂覆导电材料分散在分散介质中的糊剂(以下称作“导电糊剂”)或导电材料的有机金属化合物溶解于溶剂中的溶液(以下称作“导电有机金属溶液”)后将分散介质或溶剂除去来进行，也可以通过沉积导电材料来进行。导电糊剂的涂覆，可以通过丝网印刷等进行，导电有机金属溶液的涂覆可以通过旋涂法、喷涂法等进行。导电材料的沉积可以通过溅射沉积、电阻加热沉积等来进行。为了抑制导电材料膜144端部的翘起，优选导电糊剂相对于抗蚀图案142的接触角为50°以上，较优选为70°以上。
形成导电材料膜144后，如图7所示，剥离除去在非空腔领域184残存的抗蚀图案142。由此，在与空腔126相同的平面位置上形成了与空腔126具有相同平面形状的导电材料膜144。抗蚀图案142的剥离可以通过药液法来进行。此外，抗蚀图案142的剥离也可以同过热处理法、等离子处理法来进行，通过热处理法进行的情况下，处理温度优选为200～300℃。
剥离了抗蚀图案142之后，烧结导电材料膜144。由此，如图8所示，导电材料膜144变为下部电极膜112，在与空腔126相同的平面位置上形成了与空腔126具有相同平面形状的下部电极膜112。此外，由于烧结引起的稍许的收缩是允许的。在通过丝网印刷白金纳米粒子分散于分散介质中的导电糊剂来形成导电材料膜144的情况下，烧结温度优选为200℃以上300℃以下；在通过丝网印刷白金粉末分散于分散介质中的导电糊剂来形成导电材料膜144的情况下，烧结温度优选为1000℃以上1350℃以下。此外，在通过旋涂白金有机金属溶解于溶剂的导电有机金属溶液来形成导电材料膜144的情况下，烧结温度优选为600℃以上800℃以下。
下部布线电极118的形成
接着，形成下部布线电极118。下部布线电极118，可以通过丝网印刷导电糊剂后进行烧结来形成，也可以通过沉积导电材料来形成。下部布线电极118的烧结，也可以与下部电极膜112同时烧结。
压电/电致伸缩体膜114的形成
接着，如图9所示，形成成为压电/电致伸缩体膜114的压电/电致伸缩材料膜146。压电/电致伸缩材料膜146的形成如图9所示，可以如下进行：将半成品以及对向电极150以一定间隔浸渍于压电/电致伸缩材料分散于分散介质得到的浆料中，同时，在下部电极膜112与对向电极150之间施加电压，使压电/电致伸缩材料向着下部电极膜112进行电泳。由此，在与下部电极膜112相同的平面位置处形成了具有比下部电极膜112略大的平面形状的压电/电致伸缩材料膜146。
此时，优选在形成有下部布线电极118的区域等不必形成压电/电致伸缩材料膜146的区域，以有机保护膜等作为掩模，在形成压电/电致伸缩材料膜146后同时除去有机保护膜以及不必要的压电/电致伸缩材料。由此，可以防止在下部布线电极118之上形成压电/电致伸缩材料膜146。
形成压电/电致伸缩材料膜146后，烧结压电/电致伸缩材料膜146。由此，如图10所示，压电/电致伸缩材料膜146变为压电/电致伸缩体膜114，在与下部电极膜112相同的平面位置处形成了具有比下部电极膜112略大的平面形状的压电/电致伸缩体膜114。此外，由于烧结引起的稍许的收缩是允许的。压电/电致伸缩材料膜146的烧结，优选在将半成品容纳于氧化铝、氧化镁等的套筒中的状态下进行。
上部电极膜116的形成
将压电/电致伸缩材料膜146烧结之后，如图11所示，在基板102的表面上形成抗蚀图案152，该抗蚀图案152不覆盖形成有压电/电致伸缩体膜114的区域(以下称作“压电/电致伸缩区域”)186而覆盖压电/电致伸缩区域186外侧的非压电/电致伸缩区域188。抗蚀图案152，通过以压电/电致伸缩体膜114为掩模由光刻法将覆盖于基板102表面的抗蚀膜刻画成图案而形成。
此时，下部布线电极118也成为掩模，所以在下部布线电极118之上未形成抗蚀图案152。因此，优选以有机保护膜在形成有下部布线电极118的区域等没必要生成上部电极膜116的区域作为掩模，在抗蚀图案152除去之前、除去之后或除去的同时除去该有机保护膜。由此，可以防止在下部布线电极118之上形成上部电极膜116。
抗蚀图案152形成后，如图12所示，在基板102的表面未形成抗蚀图案152的压电/电致伸缩区域186，重叠在压电/电致伸缩体膜114之上形成将成为上部电极膜116的导电材料膜154。此外，由于抗蚀图案152此后将被除去，即使导电材料膜154溢出至非压电/电致伸缩区域188也没问题。导电材料膜154的形成可以与上述导电材料膜144同样地进行。
形成导电材料膜154之后，如图13所示，剥离除去残存于非压电/电致伸缩区域188的抗蚀图案152。由此，在与压电/电致伸缩体膜114相同的平面位置处形成了与压电/电致伸缩体膜114相同平面形状的导电材料膜154。抗蚀图案152的剥离，可以与上述抗蚀图案142的剥离同样地进行。
抗蚀图案152被剥离后，烧结导电材料膜154。由此，如图14所示，导电材料膜154变为上部电极膜116，在与压电/电致伸缩体膜114相同的平面位置处形成了与压电/电致伸缩体膜114相同平面形状的上部电极膜116。此外，因烧结引起的些许的收缩是允许的。导电材料膜154的烧结，可以与上述导电材料膜144的烧成同样地进行。
上部布线电极120的形成
导电材料膜154被烧结后，形成上部布线电极120。上部布线电极120可以与下部布线电极118同样地形成。上部布线电极120的烧结，可以与上部电极膜116的烧结同时进行。
根据如此的压电/电致伸缩型元件1的制造方法，可以在空腔区域182上形成下部电极膜112，因而可以防止空腔126的平面位置与下部电极膜112的平面位置的偏离。此外，因为可以在包含形成有下部电极膜112的空腔区域182在内的压电/电致伸缩体区域186形成压电/电致伸缩体膜114，可以防止下部电极112的平面位置与压电/电致伸缩体膜114的平面位置的偏离。进一步，因为可以在压电/电致伸缩体区域186之上形成上部电极116，可以防止压电/电致伸缩体膜114的平面位置与上部电极膜116的平面位置的偏离。由此，可以防止空腔126的平面位置与构成振动层叠体110的下部电极膜112、压电/电致伸缩体膜114以及上部电极膜116的平面位置的偏离，其结果，可以防止空腔126的平面位置与振动层叠体110的平面位置的偏离。这帮助抑制含有压电/电致伸缩型元件1而构成的压电/电致伸缩执行器的油墨涌出量的不均。
1.3抗蚀图案142的形成方法
图15～图20，是说明第1实施方式所涉及的抗蚀图案142的形成方法的模式图。图15～图20为压电/电致伸缩型元件1的半成品的剖面图。
在形成抗蚀图案142时，首先，如图15所示，在基板102的表面形成抗蚀膜156。抗蚀膜156的形成，如下进行：将抗蚀剂的固形成分溶解于溶剂或分散于分散介质所得的抗蚀液通过旋涂涂覆于基板102的表面，由热板、炉等来加热半成品使溶剂从涂覆膜中蒸发掉。当然，抗蚀液的涂覆也可以通过喷涂等其他方法进行。抗蚀剂使用负型，其曝光的话相对于显影液溶解性降低。因此，抗蚀膜156如果曝光，则变为相对于显影液溶解性降低的感光膜。抗蚀剂，优选使用适于形成厚膜的厚膜对应品，较优选为即使形成高纵横比的图案该图案的剖面形状也难以成为锥形的高纵横比对应品。
形成抗蚀膜156后，如图16所示，在空腔126内填充遮光剂160，使基板102具有遮蔽空腔区域182而不遮蔽非空腔区域184的掩模功能。此外，向空腔126填充遮光剂160，只要在下述的从背面照射光之前进行就足够。因此，可以在向空腔126填充遮光剂160之后在基板102的表面形成抗蚀膜156。向空腔126填充遮光剂160，如下进行：将遮光剂160的固体成分溶解于溶剂或分散于分散介质所得的遮光液通过注射器注入喷墨孔122或油墨供应孔124，由热板、炉等来加热半成品干燥遮光液。代替通过注射器的注入，也可以使含浸遮光液的烧结金属等多孔质材料与基板102的背面接触，通过毛细现象使遮光液从多孔质材料移动至空腔126之内。此外，也可在注入遮光液之后进行真空除泡处理。遮光剂160优选含有吸收用于曝光的光的染料或颜料，较优选含有颜料。这是由于在遮光剂160含有颜料的情况下可以提高图案的解像度。此外，也可以使用与基板102的折射率不同的遮光剂160，从而在空腔区域162使得用于曝光的光全反射。
形成了抗蚀膜156、在空腔126内填充了遮光剂160后，如图17所示，从基板102的背面照射光，使形成于非空腔区域184的抗蚀膜156选择性地曝光，形成未曝光部162以及曝光部164。由此，在抗蚀膜156中描画出将空腔126的平面形状逆向转录了的潜像。
潜像描画后，如图18所示，通过显影将形成于空腔区域182的抗蚀膜156的未曝光部162除去。潜像的显影如下进行：将半成品浸渍于显影液中同时摇动来除去未曝光部162后，用纯水等洗涤半成品。显影液选择可选择性地溶解未曝光部162而不溶解曝光部164的物质。
潜像显影后，从基板102的表面一侧照射光，使残存于非空腔区域184的曝光部164进一步曝光，烘烤曝光部164。由此，如图19所示，完成了抗蚀图案142。
完成了抗蚀图案142之后，如图20所示，从空腔126除去遮光剂160。此外，从空腔126除去遮光剂160只要在上述从背面照射光之后进行即可。因此，可以在从空腔126除去遮光剂160之后除去未曝光部162。从空腔126除去遮光剂160，通过将半成品浸渍于溶剂来进行。
1.4抗蚀图案152的形成方法
图21～图24为说明第1实施方式所涉及的抗蚀图案152的形成方法的模式图。图21～图24为压电/电致伸缩型元件1的半成品的剖面图。
在形成抗蚀图案152时，首先，如图21所示，在基板102的表面重叠于压电/电致伸缩体膜114之上形成抗蚀膜170。抗蚀膜170的形成，可以与抗蚀膜156的形成同样地进行，抗蚀剂可以使用与形成抗蚀膜156所使用的抗蚀剂相同的物质。
形成抗蚀膜170后，如图22所示，从基板102的背面照射光，使形成于非压电/电致伸缩区域188的抗蚀膜170选择性地曝光，形成未曝光部172以及曝光部174。由此，在抗蚀膜170中描画出将压电/电致伸缩体膜114的平面形状逆向转录了的潜像。
潜像描画后，如图23所示，通过显影将形成于压电/电致伸缩区域186的抗蚀膜170的未曝光部172除去。潜像的显影，可以与抗蚀膜156中所描画的潜像的显影同样地进行，显影液可以选择与用于抗蚀膜156中所描画的潜像的显影液相同的物质。
潜像显影后，从基板102的表面一侧照射光，使残存于非压电/电致伸缩区域188的曝光部174进一步曝光，烘烤曝光部174。由此，如图24所示，完成了抗蚀图案152。
2.第2实施方式
第2实施方式涉及压电/电致伸缩体膜214的形成方法，其可以用来代替第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩体膜114的形成方法。第2实施方式所涉及的压电/电致伸缩体膜214的形成方法中，以下部电极膜112为掩模，通过光刻法形成压电/电致伸缩体膜214。
2.1压电/电致伸缩体膜214的形成方法
图25～图28为说明第2实施方式所涉及的压电/电致伸缩体膜214的形成方法的模式图。图25～图28为压电/电致伸缩型元件的半成品的剖面图。
在形成压电/电致伸缩体膜214时，首先，如图25所示，在基板102的表面形成不覆盖空腔区域182而只是覆盖非空腔区域184的抗蚀图案276。抗蚀图案276，通过以下部电极膜112为掩模，将覆盖于基板102表面的抗蚀膜刻画成图案而形成。
形成抗蚀图案276后，如图26所示，在基板102表面未形成抗蚀图案276的空腔区域182，重叠于下部电极膜112之上形成将成为压电/电致伸缩体膜206的压电/电致伸缩材料膜246。并且，由于抗蚀图案142此后是要被除去的，即使压电/电致伸缩材料膜246溢出至非空腔区域184也没问题。压电/电致伸缩材料膜246的形成，通过涂覆压电/电致伸缩材料分散在分散介质中所得的糊剂(以下称作“压电/电致伸缩糊剂”)后将分散介质除去来进行。压电/电致伸缩糊剂的涂覆，可以通过丝网印刷等进行。为了抑制压电/电致伸缩材料膜246端部的翘起，优选压电/电致伸缩糊剂相对于抗蚀图案276的接触角为50°以上，较优选为70°以上。
形成压电/电致伸缩材料膜246后，如图27所示，剥离除去残存于未形成有下部电极膜112的非空腔领域184的抗蚀图案276。由此，在与下部电极膜112相同的平面位置上形成了与下部电极膜112具有相同平面形状的压电/电致伸缩材料膜246。抗蚀图案276的剥离可以与上述抗蚀图案142的剥离同样地进行。
剥离了抗蚀图案之后，烧结压电/电致伸缩材料膜246。由此，如图28所示，压电/电致伸缩材料膜246变为压电/电致伸缩体膜214，从而在与下部电极膜112相同的平面位置上形成了与下部电极膜112具有相同平面形状的压电/电致伸缩体膜214。此外，由于烧结引起的些许的收缩是允许的。压电/电致伸缩材料膜246的烧结，可以与上述压电/电致伸缩材料膜146的烧结同样地进行。
根据如此的压电/电致伸缩体膜214的形成方法，由于可以在形成有下部电极膜112的空腔区域182形成压电/电致伸缩体膜214，可以防止下部电极膜112的平面位置与压电/电致伸缩体膜214的平面位置的偏离，可以使得压电/电致伸缩体膜214发挥与第1实施方式所涉及的压电/电致伸缩体膜114同样的功能。
2.2抗蚀图案276的形成方法
图29～图32为说明第2实施方式所涉及的抗蚀图案276的形成方法的模式图。图29～图32为压电/电致伸缩型元件的半成品的剖面图。
在形成抗蚀图案276时，首先，如图29所示，在基板102表面，重叠于下部电极膜112之上形成抗蚀膜290。抗蚀膜290的形成，可以与抗蚀膜156的形成同样地进行。抗蚀剂，可以使用与形成抗蚀膜156时所使用的同样的物质。
形成抗蚀膜290后，如图30所示，从基板102的背面照射光，使在未形成有下部电极膜112的非空腔区域184上所形成的抗蚀膜290选择性地曝光，形成未曝光部292以及曝光部294。由此，在抗蚀膜290中描画出将下部电极膜112的平面形状逆向转录了的潜像。
潜像描画后，如图31所示，通过显影将形成于空腔区域182的抗蚀膜290的未曝光部292除去。潜像的显影，可以与抗蚀膜156中所描画的潜像的显影同样地进行，显影液可以选择与用于抗蚀膜156中所描画的潜像的显影液相同的物质。
潜像显影后，从基板102的表面一侧照射光，使残存于非空腔区域184的曝光部294进一步曝光，烘烤曝光部294。由此，如图32所示，完成了抗蚀图案276。
3第3实施方式
第3实施方式涉及抗蚀图案342的形成方法，其可以用于代替第1实施方式所涉及的抗蚀图案142的形成方法。
3.1抗蚀图案342的形成方法
图33～图38，是说明第3实施方式所涉及的抗蚀图案342的形成方法的模式图。图33～图38为压电/电致伸缩型元件的半成品的剖面图。
在形成抗蚀图案342时，首先，如图33所示，在从下至上由基座106以及振动板108顺序层叠形成的基板301的表面形成抗蚀膜356。抗蚀膜356的形成，可以与抗蚀膜156的形成同样地进行。抗蚀剂使用正型，其曝光的话相对于显影液溶解性上升。因此，抗蚀膜356如果曝光，则变为相对于显影液溶解性升高的感光膜。抗蚀剂，优选使用适于形成厚膜的厚膜对应品，较优选为即使形成高纵横比的图案该图案的剖面形状也难以成为锥形的高纵横比对应品。
形成抗蚀膜356后，如图34所示，在基板301的背面的非空腔区域184形成遮光膜396，使基板301具有遮蔽非空腔区域184而不遮蔽空腔区域182的掩模功能。此外，遮光膜396的形成，只要在下述的从背面照射光之前进行即可。因此，可以在遮光膜396形成之后在基板301的表面形成抗蚀膜356。遮光膜396的形成，可以如下进行：将遮光膜396的固体成分溶解于溶剂或分散于分散介质所得的遮光液，通过旋涂法涂覆于基板301的背面，由热板、炉等来加热半成品使溶剂活分散介质从涂覆膜挥发。当然，也可以通过喷涂等其它方法来进行遮光液的涂覆。在这些情况下，优选由液体或有机树脂等其后能除去的材料作为空腔126内部的掩模，从而使遮光膜396不会浸入空腔126的内部。此外，也可以采用转录形式的胶版印刷、辊子转录等、含浸印刷等形成遮光膜的形成方法。
遮光膜396，优选含有吸收用于曝光的光的染料或颜料，较优选含有颜料。这是由于在遮光剂396含有颜料的情况下可以提高图案的解像度。此外，形成这样的遮光膜369，由于可以增大空腔区域182的光透过率与非空腔区域184的光透过率的差，具有可以提高解像度的优点，然而如果即使不形成遮光膜396也可得到足够的光透过率的差的话，则可以省略形成遮光膜396的工序。
形成了抗蚀膜356并形成了遮光膜396后，如图35所示，从基板301的背面照射光，使形成于空腔区域182的抗蚀膜356选择性地曝光，形成未曝光部362以及曝光部364。由此，在抗蚀膜356中描画出将空腔126的平面形状非逆向转录了的潜像。
潜像描画后，如图36所示，通过显影将形成于空腔区域182的抗蚀膜156的曝光部364除去。潜像的显影如下进行：将半成品浸渍于显影液中同时摇动除去曝光部364后，用纯水等洗涤半成品。显影液选用可选择性地溶解曝光部364而不溶解未曝光部362的物质。
潜像显影后，从基板301的表面一侧照射光，使残存于非空腔区域184的未曝光部362曝光，烘烤未曝光部362。由此，如图37所示，完成了抗蚀图案342。
完成了抗蚀图案342之后，如图38所示，剥离除去遮光膜396。此外，遮光膜396的剥离只要在上述从背面照射光之后进行即可。因此，可以在除去遮光膜396之后除去抗蚀膜356的曝光部364。遮光膜396的剥离，通过药液法进行。此外，遮光膜396的剥离也可以通过热处理法、等离子法等来进行。
如此形成的抗蚀图案342，可以与第1实施方式所涉及的抗蚀图案142同样地发挥功能。与第1实施方式的情况下同样地，为了抑制导电材料膜144的端部的翘起，优选导电糊剂相对于抗蚀图案342的接触角为50°以上，较优选为70°以上。
4.第4实施方式
第4实施方式涉及在第1实施方式的抗蚀图案142形成之后，在形成导电材料膜144之前所优选进行的抑制导电材料膜144的端部翘起的处理(以下称作“抑制翘起处理”)。该抑制翘起处理，在取代第1实施方式的抗蚀图案142而采用第3实施形态的抗蚀图案342的情况下也优选采用。第4实施方式，在第1实施方式或第3实施方式下不能增大导电糊剂相对抗蚀图案142、342的接触角的情况下优选采用。
图43～图46，是说明第4实施方式所涉及的抑制翘起处理的图。图43～图46为压电/电致伸缩型元件1的半成品的剖面图。
抑制翘起处理时，首先，如图43所示，重叠于在非空腔区域184所残存的抗蚀图案142之上，在基板102的表面形成屏蔽膜4002。屏蔽膜4002的形成，如下进行：通过旋涂法将含有环氧树脂、聚酰亚胺树脂等树脂的树脂液涂覆于基板102的表面，通过热板、炉等加热或紫外线等照射紫外线使涂覆膜硬化。当然，树脂液的涂覆也可以通过喷涂等其他方法进行。
形成屏蔽膜4002后，如图44所示，除去屏蔽膜4002直至露出抗蚀图案142。屏蔽膜4002的除去，通过将半成品浸渍于溶剂等使屏蔽膜4002溶解来进行。由此，形成了在空腔区域182所残存的屏蔽膜图案4004。
使抗蚀图案142露出后，如图45所示，重叠于抗蚀图案142以及屏蔽膜图案4004，在基板102的表面形成疏水膜4006。疏水膜4006，至少相对于形成下部电极膜112时所使用的糊剂的疏水性，必须高于抗蚀图案142的，优选相对该糊剂的接触角为50°以上，较优选为70°以上。疏水膜4006的形成，如下进行：通过旋涂将硅胶树脂、氟树脂等疏水材料溶解于溶剂或分散于分散介质所得的疏水剂涂覆于基板102的表面，通过热板、炉等加热半成品使溶剂从涂覆膜蒸发而使疏水材料硬化。当然，疏水剂的涂覆也可以通过喷涂等其他方法进行。此外，使用常温硬化型疏水剂的情况下，可以省略加热。
在疏水膜4006形成后，如图46所示，除去屏蔽膜图案4004以及疏水膜4006的形成于空腔区域182的部分，即，屏蔽膜图案4004之上的部分。屏蔽膜图案4004以及疏水膜4006的除去，通过将半成品浸渍于溶剂等使屏蔽膜图案4004溶解来进行。由此，形成了覆盖抗蚀图案142的疏水膜4008。通过疏水膜4008，抑制了如图47(b)所示的下部电极膜112的端部的翘起，如图47(a)所示，形成下部电极膜112时由于糊剂被疏水膜4008弹开，形成了平坦的导电材料膜144。疏水膜4008，在除去抗蚀图案142时同时被除去。
5.第5实施方式
第5实施方式涉及疏水膜图案5008的形成方法，该疏水膜图案5008可以用来代替第1实施方式所涉及的抗蚀图案142、第3实施方式所涉及的抗蚀图案342。
图48～图54，是说明第5实施方式所涉及的疏水膜图案5008的形成方法的图。图48～图54为压电/电致伸缩型元件1的半成品的剖面图。
在形成疏水膜图案5008时，首先，如图48所示，在从下至上由基座104、基座106以及振动板108顺序层叠形成的基板502的表面形成抗蚀膜5002。抗蚀膜5002的形成，可以与抗蚀膜156的形成同样地进行。抗蚀剂使用正型，其曝光的话相对于显影液溶解性上升。因此，抗蚀膜5002如果曝光，则变为相对于显影液溶解性升高的感光膜。抗蚀剂，优选使用适于形成厚膜的厚膜对应品，较优选为即使形成高纵横比的图案该图案的剖面形状也难以成为锥形的高纵横比对应品。
形成抗蚀膜5002后，如图49所示，向空腔526填充遮光剂560，使基板502具有遮蔽空腔区域182而不遮蔽非空腔区域184的掩模功能。遮光剂560的填充，可以如遮光剂160的填充同样地进行。此外，向空腔526填充遮光剂560，只要在下述的从背面照射光之前进行即可。因此，可以在向空腔526填充遮光剂560之后在基板502的表面形成抗蚀膜556。遮光剂560，可以使用与遮光剂160同样的物质。
形成了抗蚀膜556并向空腔526填充了遮光剂560后，如图50所示，从基板502的背面照射光，使形成于非空腔区域184的抗蚀膜556选择性地曝光，形成未曝光部562以及曝光部564。由此，在抗蚀膜556中描画出将空腔526的平面形状逆向转录了的潜像。
潜像描画后，如图51所示，通过显影将形成于非空腔区域184的抗蚀膜556的曝光部564通过显影除去。潜像的显影如下进行：将半成品浸渍于显影液中同时摇动除去曝光部562后，用纯水等洗涤半成品。显影液选用可选择性地溶解曝光部564而不溶解未曝光部562的物质。
潜像显影后，从基板502的表面一侧照射光，使残存于空腔区域182的未曝光部562曝光，烘烤未曝光部562。由此，如图52所示，形成了在空腔区域182残存的抗蚀图案5004。
形成了抗蚀图案5004之后，如图53所示，重叠于抗蚀图案5004之上在基板502的表面形成疏水膜5006。疏水膜5006的形成，可以与疏水膜4002的形成同样地进行。疏水剂，可以使用与第4实施方式同样的物质。
在疏水膜5006形成后，如图54所示，除去屏蔽膜图案5004以及疏水膜5006的形成于空腔区域182的部分，即，屏蔽膜图案5004之上的部分。屏蔽膜图案5004以及疏水膜5006的除去，通过将半成品浸渍于溶剂等使溶剂与屏蔽膜图案5004接触，使屏蔽膜图案5004溶解来进行。由此，形成了疏水膜图案5008。通过用该疏水膜图案5008代替抗蚀图案142或抗蚀图案342，在形成下部电极膜112时由于糊剂被疏水膜5008弹开，抑制了下部电极膜112的端部的翘起。相对于该糊剂，优选接触角为50°以上，较优选为70°以上。疏水膜5008的除去，可以与抗蚀图案142的除去同样地进行。
6.其他
上述的说明，以具有1层的压电/电致伸缩体膜的情况为例进行压电/电致伸缩型元件的制造方法的说明，但是具有2层以上的压电/电致伸缩体膜的情况也可以利用上述压电/电致伸缩型元件的制造方法。即，即便在具有2层以上的压电/电致伸缩体膜的情况下，也可如第1实施方式以及第3实施方式所说明的那样以基板为掩模刻画抗蚀图案，利用该抗蚀图案形成构成振动层叠体的最下层的下部电极膜或压电/电致伸缩体膜。此外，也可如第1实施例所说明的那样，以构成振动层叠体的任意的压电/电致伸缩体膜为掩模刻画抗蚀图案，利用该抗蚀图案在压电/电致伸缩体膜之上形成电极膜。相反地，也可如第2实施方式所说明的那样以构成振动层叠体的任意的电解膜为掩模刻画抗蚀图案，利用该抗蚀图案在电极膜之上形成压电/电致伸缩体膜。
此外，上述压电/电致伸缩型元件的制造方法，不仅在制造构成压电/电致伸缩执行器的主要部件的压电/电致伸缩型元件时可以利用，在制造具有设置有空腔的基板和振动层叠体的压电/电致伸缩型元件(该压电/电致伸缩型元件具有设置有空腔的基板以及在该基板的第1主面上对应于该空腔的平面位置设置的由电极膜和压电/电致伸缩体膜层叠而成的振动层叠体)，例如，具有振动板结构的压电/电致伸缩谐振器(FBAR；Film Bulk Acoustic Resonator)时也可利用。
7.其他
以下，说明关于形成抗蚀图案的实施例。
实施例1～3以及比较例1，2
实施例1～3，使用上述第1实施方式所涉及的抗蚀图案142的形成方法，在基板102的表面形成抗蚀图案142。此外，比较例1、2除了未在空腔126填充遮光剂160之外，分别与实施例1、3同样地形成了抗蚀图案142。
图39为表示实施例1～3以及比较例1、2中的抗蚀图案142的形成条件以及所形成的抗蚀图案142的评价结果的一览表。图39中，表示了有无向空腔126填充遮光剂160、遮光剂的种类、基座104的板厚t1、基座106的板厚t2、振动板108的板厚t3以及抗蚀图案142的评价结果。图39中所示的“遮光剂的种类”一栏所记载的“染料类”意味着使用含有染料的浸透液作为遮光液；“颜料类”意味着使用含有颜料的抗蚀液(固体部分浓度为22％，膜厚1.2μm时的OD值为2.3)作为遮光液。图39中所示的“评价结果”一栏所记载的“○”、“△”、“×”分别表示，抗蚀图案142的不与基板102接触的上端部的宽度Wb相对于与基板102接触的下端部的宽度Wa的宽度比Wb/Wa×100(％)(参考图40的剖面图)为90％以上、50％以上不足90％和不足50％。
实施例1～3以及比较例1、2中，基板102通过将部分稳定化的氧化锆陶瓷坯体在1450℃压力烧结来制备，空腔126的宽度W1为1mm。此外，在基板102的表面形成抗蚀膜156之前，为了清洁基板102的表面，由电炉对基板102加热至600℃。
抗蚀剂，使用东京应化工业制备的丙烯酸树脂类的厚膜对应品。通过旋涂法形成抗蚀膜156时的旋转速度为1500rpm，保持时间为6秒，由热板干燥抗蚀膜156时的温度为90℃，时间为20分钟。
潜像描画时的曝光机，使用ウシオ电机株式会社制造的365nm、405nm、436nm的3个波长型的曝光机マルチライトUSM10。从基板的背面一侧照射光时的照射时间为2分钟，累计光量为1300mJ/cm2。
显影液，使用上述的抗蚀剂专用的东京应化工业制备的显影液丙烯酸液。潜像描画时的处理时间为3分钟。
烘烤曝光部164的曝光机，使用上述的ウシオ电机株式会社制造的マルチライトUSM10。曝光部164的显影时间为4分钟。
由图39中所示的评价结果可知，使用第1实施方式所涉及的抗蚀图案142的形成方法在基板102的表面形成抗蚀图案142的情况下，如果向空腔126填充遮光剂160，可以提高抗蚀图案142的解像度，如果向空腔126填充含有颜料的遮光剂160，可以进一步提高抗蚀图案142的解像度。这种结果，不管基座104的板厚t1、基座106的板厚t2、振动板108的板厚t3如何都是同样的。
实施例4
实施例4中，使用上述第3实施方式所涉及的抗蚀图案342的形成方法在基板102的表面形成抗蚀图案342。
图41为表示实施例4中的抗蚀图案342的形成条件以及所形成的抗蚀图案342的评价结果的一览表。图41的一览表中，记载有基座104的板厚t1、基座106的板厚t2、振动板108的板厚t3等与图39的一览表同样的事项。
实施例4中，除了抗蚀剂以及显影液的种类不同，以及取代向空腔126填充遮光剂160而在基板301的背面形成遮光膜396之外，以与实施例1同样的形成条件形成抗蚀图案342。
从图41所示的评价结果可明确，即便使用第3实施方式所涉及的抗蚀图案342的形成方法在基板301的表面形成抗蚀图案342，也可以形成抗蚀图案342。
以上针对本发明进行了详细的说明，但是上述说明在所有局面中只是例示，本发明并不限定于此。未加以例示的无数的变形例，应理解为没有脱离本发明的范围而可以推定得到。特别是，对在第1实施方式～第5实施方式中所说明的情况进行组合使用是当然可以预测的。

Claims (17)

1.一种压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，所述压电/电致伸缩膜型元件具有形成有空腔的基板、在所述基板的第1主面上与所述空腔的平面位置对应而设置的由电极膜和压电/电致伸缩膜层叠而成的振动层叠体；所述方法具有下述工序：
(a)在所述基板的第1主面形成第1感光膜的工序；
(b)从所述基板的第2主面一侧照射光，将转录有所述空腔的平面形状的潜影描画于所述第1感光膜的工序；
(c)通过显影除去在形成有所述空腔区域形成的所述第1感光膜的工序；
(d)在除去所述第1感光膜的区域形成构成所述振动层叠体的最下层的膜的工序；
(e)将残存于未形成所述空腔的区域的所述第1感光膜除去的工序。
2.根据权利要求1所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，还具有以下工序：(f)在所述工序(b)之前向所述空腔填充遮光剂的工序；
并且，所述工序(b)中，对于在未形成所述空腔的区域所形成的所述第1感光膜进行选择性的曝光；
在所述工序(c)中除去所述第1感光膜的未曝光部分。
3.根据权利要求2所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，其中，所述遮光剂含有颜料。
4.根据权利要求1所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，其中，在所述工序(b)中，对于在形成所述空腔的区域所形成的所述第1感光膜进行选择性的曝光；在所述工序(c)中除去所述第1感光膜的曝光部分。
5.根据权利要求4所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，还具有以下工序：(g)在所述工序(b)之前在所述基板的第2主面的未形成有所述空腔的区域形成遮光膜。
6.根据权利要求5所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，其中，所述遮光膜含有颜料。
7.根据权利要求1所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，还具有下述工序：
(h)在所述工序(e)后在所述基板的第1主面上，重叠于构成所述振动层叠体的任意的压电/电致伸缩膜之上形成第2感光膜的工序；
(i)从所述基板的第2主面一侧照射光，对于在未形成有所述任意的压电/电致伸缩膜的区域所形成的第2感光膜进行选择性曝光的工序；
(j)除去所述第2感光膜的未曝光部分的工序；
(k)在除去了所述第2感光膜的区域形成构成所述振动层叠体的电极膜的工序；
(l)将残存于未形成有所述任意压电/电致伸缩膜的区域的所述第2感光膜除去的工序。
8.根据权利要求1所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，还具有下述工序：
(m)在所述工序(e)后在所述基板的第1主面上，重叠于构成所述振动层叠体的任意的电极膜之上形成第2感光膜的工序；
(n)从所述基板的第2主面一侧照射光，对于在未形成有所述的任意电极膜的区域所形成的第2感光膜进行选择性曝光的工序；
(o)除去所述第2感光膜的未曝光部分的工序；
(p)在除去了所述第2感光膜的区域形成构成所述振动层叠体的压电/电致伸缩膜的工序；
(q)将残存于未形成有所述的任意电极膜的区域的所述第2感光膜除去的工序。
9.根据权利要求1所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，还具有下述工序：
(r)在所述工序(e)后，通过向着构成所述振动层叠体的任意电极膜使压电/电致伸缩材料进行电泳而形成构成所述振动层叠体的压电/电致伸缩膜的工序。
10.根据权利要求1所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，还具有下述工序：
(s)在所述工序(c)之后、所述工序(d)之前，在未形成有所述空腔的区域所残存的所述第1感光膜上，覆盖比所述第1感光膜的疏水性高的疏水膜的工序。
11.根据权利要求10所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，其中，所述工序(s)具有以下工序：
(s-1)重叠于在未形成有所述空腔的区域所残存的所述第1感光膜之上，在所述基板的第1主面形成屏蔽膜的工序；
(s-2)除去所述屏蔽膜直到露出在未形成有所述空腔的区域所残存的所述第1感光膜的工序；
(s-3)重叠于在未形成有所述空腔的区域所残存的所述疏水膜以及在形成有所述空腔的区域所残存的所述屏蔽膜之上，在所述基板的第1主面形成疏水膜的工序；
(s-4)将在形成有所述空腔的区域所残存的所述第1感光膜以及在形成有所述空腔的区域所形成的所述屏蔽膜除去的工序。
12.一种压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，所述压电/电致伸缩膜型元件具有形成有空腔的基板、在所述基板的第1主面上对应于所述空腔的平面位置而设置的由电极膜和压电/电致伸缩膜层叠而成的振动层叠体；所述制造方法具有下述工序：
(a)在所述基板的第1主面形成第1感光膜的工序；
(b)从所述基板的第2主面一侧照射光，将转录有所述空腔的平面形状的潜影描画于所述第1感光膜的工序；
(c)通过显影除去在未形成有所述空腔区域所形成的所述第1感光膜的工序；
(d)重叠于在形成有所述空腔的区域所残存的所述第1感光膜之上，在所述基板的第1主面形成疏水膜的工序；
(e)除去在形成有所述空腔的区域所残存的所述第1感光膜以及在形成有所述空腔的区域所形成的所述疏水膜的工序；
(f)在除去所述第1感光膜以及所述疏水膜的区域形成构成所述振动层叠体的最下层的膜的工序；
(g)将在未形成有所述空腔的区域所残存的所述疏水膜除去的工序。
13.根据权利要求12所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，还具有以下工序：(h)在所述工序(b)之前向所述空腔填充遮光剂的工序；
并且，在所述工序(b)中，对于在未形成有所述空腔的区域所形成的所述第1感光膜进行选择性的曝光；
在所述工序(c)中，除去所述第1感光膜的曝光部分。
14.根据权利要求13所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，其中，所述遮光剂含有颜料。
15.根据权利要求12所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，还具有下述工序：
(i)在所述工序(g)后在所述基板的第1主面上，重叠于构成所述振动层叠体的任意的压电/电致伸缩体膜之上形成第2感光膜的工序；
(j)从所述基板的第2主面一侧照射光，对于在未形成有所述任意的压电/电致伸缩体膜的区域所形成的第2感光膜进行选择性曝光的工序；
(k)除去所述第2感光膜的未曝光部分的工序；
(l)在除去了所述第2感光膜的区域形成构成所述振动层叠体的电极膜的工序；
(m)将残存于未形成有所述任意压电/电致伸缩膜的区域的所述第2感光膜除去的工序。
16.根据权利要求12所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，还具有下述工序：
(n)在所述工序(g)后在所述基板的第1主面上，重叠于构成所述振动层叠体的任意的电极膜之上形成第2感光膜的工序；
(o)从所述基板的第2主面一侧照射光，对于在未形成有所述任意的电极膜区域所形成的第2感光膜进行选择性曝光的区域；
(p)除去所述第2感光膜的未曝光部分的区域；
(q)在除去了所述第2感光膜的区域形成构成所述振动层叠体的压电/电致伸缩膜的工序；
(r)将残存于未形成有所述任意电极膜的区域的所述第2感光膜除去的工序。
17.根据权利要求12所述的压电/电致伸缩膜型元件的制造方法，还具有下述工序：(s)在所述工序(g)后，通过向着构成所述振动层叠体的任意电极膜使压电/电致伸缩材料进行电泳而形成构成所述振动层叠体的压电/电致伸缩膜的工序。
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