JP2004235599A - 圧電素子、インクジェットヘッド、角速度センサ及びこれらの製造方法、並びにインクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電素子において結晶性及び（００１）面結晶配向性の良好なペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層を形成して、この圧電素子の特性ばらつきを低減するとともに、耐電圧及び信頼性を向上させる。
【解決手段】基板１１上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層１４を設け、この第１の電極層１４上に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層１５を設け、この配向制御層１５上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層１６を設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機械変換機能を呈する圧電素子、この圧電素子を用いたインクジェットヘッド、角速度センサ及びこれらの製造方法、並びに上記インクジェットヘッドを印字手段として備えたインクジェット式記録装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、圧電材料は、機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換し、或いは電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する材料である。この圧電材料の代表的なものとしては、ペロブスカイト型結晶構造のチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）（以下、ＰＺＴという）がある。このＰＺＴにおいて最も大きな圧電変位が得られる方向は、正方晶系の場合には＜００１＞方向（ｃ軸方向）であり、菱面体晶系の場合には＜１１１＞方向である。しかし、多くの圧電材料は、結晶粒子の集合体からなる多結晶体であるため、各結晶粒子の結晶軸はでたらめな方向を向いている。したがって、自発分極Ｐｓもでたらめに配列している。
【０００３】
ところで、近年の電子機器の小型化に伴って、圧電材料を用いた圧電素子に対しても小型化が強く要求されるようになってきている。そして、この要求を満足させるために、圧電素子を、従来より多くの用途に使用されてきた焼結体に比べて体積を著しく小さくできる薄膜の形態で使用する傾向にあり、このような圧電素子に対する薄膜化の研究開発が盛んになってきている。例えば、正方晶系ＰＺＴの場合、自発分極Ｐｓはｃ軸方向を向いているので、薄膜化しても高い圧電特性を実現するためには、ＰＺＴ薄膜を構成する結晶のｃ軸を基板表面に対して垂直方向に揃える必要がある。これを実現するために、従来においては、スパッタ法を用いて、結晶方位（１００）面が表面に出るように切り出したＮａＣｌ型結晶構造の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる単結晶の基板を用い、この基板上に、下部電極として（１００）面に配向したＰｔ電極薄膜を形成し、このＰｔ電極上に、その表面に対して垂直方向にｃ軸配向したＰＺＴ薄膜を６００〜７００℃の温度で形成していた（例えば、非特許文献１、特許文献１参照）。この場合、ＰＺＴ薄膜を形成する前に、ＰＺＴ薄膜の下地層としてＺｒが存在しないＰｂＴｉＯ_３や（Ｐｂ，Ｌａ）ＴｉＯ_３からなる膜厚０．１μｍの圧電体層を、（１００）面に配向したＰｔ電極上に形成しておいて、その上に膜厚２．５μｍのＰＺＴ薄膜をスパッタ法により形成すると、ＰＺＴ薄膜形成の初期にＺｒ酸化物からなる結晶性の低い層が形成され難くなり、より高い結晶性のＰＺＴ薄膜が得られる。つまり、（００１）面配向度（α（００１））が略１００％のＰＺＴ薄膜が得られる。
【０００４】
ここで、α（００１）は、
α（００１）＝Ｉ（００１）／ΣＩ（ｈｋｌ）
で定義している。ΣＩ（ｈｋｌ）は、Ｘ線回折法において、Ｃｕ−Ｋα線を用いたときの２θが１０°〜７０°でのペロブスカイト型結晶構造のＰＺＴにおける各結晶面からの回折ピーク強度の総和である。尚、（００２）面及び（２００）面は（００１）面及び（１００）面と等価な面であるため、ΣＩ（ｈｋｌ）には含めない。
【０００５】
ところが、上記方法では、下地基板としてＭｇＯ単結晶基板を用いるため、圧電素子が高価になってしまい、この圧電素子を用いたインクジェットヘッドも高価になってしまうという問題がある。また、基板材料もＭｇＯ単結晶の一種類に制限されてしまうという欠点がある。
【０００６】
そこで、シリコン等の安価な基板の上にＰＺＴ等のペロブスカイト型圧電材料の（００１）面又は（１００）面結晶配向膜を形成する方法として、種々の工夫がなされている。例えば、特許文献２には、（１１１）面に配向したＰｔ電極上に、ＰＺＴ又はランタンを含有したＰＺＴの前駆体溶液を塗布し、この前駆体溶液を結晶化させる前に、先ず４５０〜５５０℃で熱分解させ、その後５５０〜８００℃で加熱処理して結晶化させること（ゾル・ゲル法）により、ＰＺＴ膜の（１００）面優先配向膜が生成可能であることが示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、イリジウム下部電極上に極薄のチタン層を形成することにより、その上に形成するＰＺＴ膜の結晶配向性を制御できることが開示されている。この方法は、シリコン等の基板上に酸化ジルコニウムを主成分とする下地層を形成し、この下地層上にイリジウムを含有する下部電極を形成し、この下部電極上に極薄のチタン層を積層し、このチタン層上に、圧電特性を有する強誘電体を構成する、金属元素及び酸素元素を含む非晶質の圧電体前駆体薄膜を形成し、この非晶質の薄膜を高温で熱処理する方法で結晶化させること（ゾル・ゲル法）により、ペロブスカイト型圧電体薄膜に変化させる製造方法である。この製造方法では、チタン層の膜厚によりＰＺＴ等の圧電体薄膜の結晶配向性の制御が可能であり、チタン層膜厚を２〜１０ｎｍとすると、（１００）面配向膜が得られる。
【０００８】
さらに、特許文献４には、ゾル・ゲル法を用いて圧電体薄膜を形成する際、（１１１）面配向のＰｔ電極上に４〜６ｎｍのチタン層を形成し、このチタン層のチタンが酸化した酸化チタンを核にすることで、（１００）面配向のＰＺＴ膜が得られることが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−２０９５１７号公報
【特許文献２】
特許第３０２１９３０号公報
【特許文献３】
特開２００１−８８２９４号公報
【特許文献４】
特開平１１−１９１６４６号公報
【特許文献５】
特開２０００−２５２５４４号公報
【特許文献６】
特開平１０−８１０１６号公報
【非特許文献１】
“ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）”，（米国），アメリカ物理学会，
１９８９年２月１５日，第６５巻，第４号，ｐ．１６６６−１６７０
【非特許文献２】
“ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）”，（米国），アメリカ物理学会，
１９９８年４月１日，第８３巻，第７号，ｐ．３８３５−３８４１
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のいずれの方法においても、高価なＭｇＯ単結晶基板を用いない方法としては優れているものの、ゾル・ゲル法により圧電体薄膜を形成するため、ＭｇＯ単結晶基板上に圧電体薄膜を形成する場合のように、膜形成時において結晶配向した結晶性良好な膜を得ることは困難である。このため、先ず非晶質の圧電体薄膜を形成し、この圧電体薄膜を含む積層膜を基板ごと熱処理することで、結晶軸が相応しい方向に優先配向するようにしている。
【００１１】
また、ゾル・ゲル法では、圧電素子を量産すると、有機物を取り除く脱脂工程において、非晶質の圧電体前駆体薄膜に体積変化によるクラックが生じ易く、さらに、非晶質の圧電体前駆体薄膜を高温加熱して結晶化させる工程においても、結晶変化によりクラックや下部電極との膜剥離が生じ易い。
【００１２】
そこで、ゾル・ゲル法におけるこれらの課題を解決する方法として、特許文献５や特許文献６には、下部電極にチタンや酸化チタンを添加することが有効であることが示されている。特に、特許文献６では、スパッタ法を用いた場合でも、（１００）面配向のＰＺＴ膜が得られることが示されている。但し、下部電極上に直接ペロブスカイト型ＰＺＴ膜が得られるのではなくて、最初に２００℃以下の低温でアモルファス又はパイロクロア型結晶構造のＰＺＴ膜を形成し、その後、酸素雰囲気中における５００〜７００℃の高温で熱処理することにより結晶化させており、ゾル・ゲル法と同様に、高温加熱して結晶化させる工程での結晶変化によりクラックや下部電極との剥離が生じ易いといった欠点がある。また、上記ゾル・ゲル法やスパッタ法により形成したＰＺＴ膜の（００１）面配向度又は（１００）面配向度は、いずれの方法においても８５％以下である。
【００１３】
さらに、ゾル・ゲル法においては、一回の工程（前駆体溶液の塗布及びその後の熱処理）において形成されるＰＺＴ膜の膜厚がせいぜい１００ｎｍ程度であるため、圧電素子に必要な１μｍ以上の膜厚を得るためには、上記工程を１０回以上繰り返し行う必要があり、ともすると歩留まりが低くなってしまうという問題がある。
【００１４】
一方、上記特許文献３によれば、非晶質薄膜を一旦形成し、熱処理等の後処理によって結晶性薄膜に変化させて合成する方法であるゾル・ゲル法（ＭＯＤ法も含む）以外の方法、つまり熱処理による結晶化工程なしに直接に結晶性薄膜を形成する成膜法、例えばスパッタ法、レーザーアブレーション法、ＣＶＤ法により、極薄のチタン層を表面に形成したＩｒ下地電極上へのＰＺＴ配向制御を試みたが、ゾル・ゲル法以外では配向膜は得られなかったとしている。その理由は、ゾル・ゲル法では、下部電極側から上部電極側にかけて徐々にＰＺＴ膜の結晶化が進行するのに対し、ＣＶＤ法やスパッタ法等では、ＰＺＴ膜の結晶化がランダムに進行して、結晶化に規則性がないことが配向制御を困難にしているからであるとしている。
【００１５】
また、（１１１）面配向Ｐｔ電極層上に、厚さ１２ｎｍ以下の酸化チタン層を形成し、直接スパッタ法によりペロブスカイト型結晶構造のチタン酸鉛膜やＰＺＴ膜を形成した場合、いずれの膜も（１１１）面配向性を示し、（１００）面又は（００１）面配向膜は得られない（非特許文献２参照）。
【００１６】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低コストで、圧電特性に優れていて高信頼性の圧電素子が得られるようにすることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、電極層を、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属で構成しておき、この電極層上に、菱面体晶系又は正方晶系のペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層を形成して、該圧電体層を（００１）面に優先配向させるようにした。
【００１８】
具体的には、請求項１の発明では、第１の電極層と、該第１の電極層上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第２の電極層とを備えた圧電素子を対象とする。
【００１９】
そして、上記第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなるものとする。
【００２０】
上記の構成により、基板上に第１の電極層を形成し、この第１の電極層上に圧電体層をスパッタ法等により形成すれば、第１の電極層が（１１１）面配向等であったとしても、圧電体層が（００１）面（菱面体晶系の場合には、（１００）面と（００１）面とは同じあるため、この菱面体晶系の（１００）面配向を含む）に配向し易くなる。すなわち、第１の電極層の表面部には、該第１の電極層を構成する貴金属に添加した添加物が島状に点在しており、この添加物であるＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａのようなアルカリ土類金属や、Ａｌは酸化し易くて酸化物の形態で添加しなくても、圧電体層を形成する際等において酸素が存在すれば、その表面部に点在する添加物は酸化物となる。そして、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａの各酸化物は、ＭｇＯ基板と同じ結晶構造であるＮａｃｌ型酸化物であるため、圧電体層は、上記添加物（酸化物）を核にしてその上側に結晶成長し、これにより、添加物上において（００１）面に配向し易くなる。また、Ａｌの酸化物はＡｌ_２Ｏ_３の１種類であって安定な酸化物であり、このため、圧電体層を形成する条件を最適化することにより、Ａｌ（酸化アルミニウム）を核にしてその上側に結晶成長して、安定的に（００１）面に配向する。尚、Ａｌは、その酸化物が安定であることから、圧電素子のプロセス管理が比較的容易であるとともに耐環境性にも優れているという利点を有している。
【００２１】
一方、第１の電極層は、シリコン等の基板を用いる場合には、通常、（１１１）面配向になっており、このため、圧電体層において第１の電極層の表面部における上記添加物が存在しない部分の上側領域では、（００１）面以外の面配向（例えば（１１１）面配向）になったりアモルファスになったりする。しかし、このような（００１）面配向になっていない領域は、圧電体層における第１の電極層側の表面近傍部（当該表面からせいぜい２０ｎｍ程度までの範囲）にしか存在しない。つまり、酸素を含む成膜雰囲気下では（００１）面が成長し易いので、上記添加物上にできた圧電膜の（００１）面の結晶成長速度が速くて、逆円錐形状で横に拡がりながら、その（００１）面以外の結晶成長速度が遅い面に配向した結晶粒子（例えば（１１１）配向の粒子等）の成長を抑えた状態で膜成長が起こるため、結晶成長に連れて、層厚方向と垂直な断面における該領域の面積が、第１の電極層側からその反対側（第２の電極層側）に向かって大きくなり、これにより、（００１）面配向になっていない領域は小さくなって、圧電体層の厚みが２０ｎｍ程度となった段階では略全体が（００１）面配向の領域となる。この結果、圧電体層を例えば０．５μｍ以上の膜厚とすれば、９０％以上の（００１）面配向度が十分に得られる。
【００２２】
したがって、安価なシリコン等の基板上に、ゾル・ゲル法以外の、熱処理による結晶化工程なしに直接に結晶性薄膜を形成する成膜法（スパッタ法やＣＶＤ法等）であっても、配向性が良好な圧電体層が得られ、これにより、圧電特性のばらつきを低く抑えることができるとともに、信頼性を向上させることができる。すなわち、この圧電素子は、その圧電体層の膜表面に対して垂直方向に電界を印加して用いられるため、特に正方晶系ペロブスカイト型ＰＺＴ膜においては、（００１）面配向により、電界方向が＜００１＞分極軸方向と平行になって大きな圧電特性が得られる。また、電界印加による分極の回転が起きないため、圧電特性のばらつきを低く抑えることができるとともに、信頼性を向上させることができる。一方、菱面体晶系ペロブスカイト型ＰＺＴ膜においては、分極軸が＜１１１＞方向であるため、（１００）面配向により、電界方向と分極軸方向との間に約５４°の角度が生じるものの、（１００）面配向性を向上させることにより、電界印加に対して分極は常に一定の角度を保つことができるため、この場合も電界印加による分極の回転が起きず、これにより、圧電特性のばらつきを低く抑えることができるとともに、信頼性を向上させることができる（例えば、無配向のＰＺＴ膜の場合には分極はいろいろな方向を向いているため、電界を印加すると、電界と平行方向に分極軸を向けようとするため、圧電特性が電圧依存性を有してばらつきが大きくなったり、経時変化が生じて信頼性に問題が生じたりする）。
【００２３】
また、高価なＭｇＯ単結晶基板を用いなくても、良好な配向性を有する圧電体層が容易に得られるので、安価なガラス基板、金属基板、セラミックス基板、Ｓｉ基板等を用いることにより、製造コストを低減することができる。
【００２４】
さらに、圧電体層の膜厚が１μｍ以上であっても、ゾル・ゲル法のように同じ工程を何回も繰り返す必要がなく、圧電体層をスパッタ法等により容易に形成することができ、歩留まりの低下を抑制することができる。
【００２５】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられているものとする。
【００２６】
このことにより、第１の電極層上に配向制御層をスパッタ法等により形成すれば、第１の電極層が（１１１）面配向等であったとしても、請求項１の発明の圧電体層と同様に、配向制御層が（１００）面又は（００１）面（立方晶系の場合は（１００）面と（００１）面とは同じである）に配向し易くなる。こうして形成した配向制御層上に、該配向制御層と同様の結晶構造の圧電体層を形成すれば、該配向制御層により圧電体層は（００１）面配向となる。このような配向制御層を設けることにより、圧電体層には、圧電特性が良好な圧電材料を使用しつつ、配向制御層には結晶性や配向性をより向上させ得る材料を使用することができ、この結果、結晶配向性が高くかつ安定した圧電体層が容易に得られる。尚、配向制御層において（１００）面や（００１）面に配向していない領域は、第１の電極層の表面近傍部だけでなく、圧電体層側の表面に存在していてもよい。このような場合であっても、配向制御層の層厚が０．０１μｍ以上であれば、圧電体層側の表面の大部分は（１００）面又は（００１）面配向の領域となり、圧電体層の（００１）面配向度を９０％以上にすることができる。
【００２７】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、配向制御層は、ジルコニウムの含有量が０以上２０モル％以下でありかつランタンの含有量が０を越え３０モル％以下であるチタン酸ランタンジルコン酸鉛からなるものとする。
【００２８】
このようなチタン酸ランタンジルコン酸鉛（ＰＬＺＴ；ジルコニウムの含有量が０である場合のチタン酸ランタン鉛（ＰＬＴ）を含む）を配向制御層に用いれば、配向制御層が（１００）面又は（００１）面により一層配向し易くなり、延いては圧電体層の配向性を向上させることができる。しかも、このようにジルコニウムの含有量を２０モル％以下とすると、結晶成長初期にＺｒ酸化物からなる結晶性が低い層が形成され難くなり、ランタンの含有量を３０モル％以下とすることと相俟って、配向制御層の結晶性の低下を確実に抑制することができ、このことで耐電圧を向上させることができる。よって、圧電体層の結晶性や配向性を確実に向上させることができて、圧電素子の圧電特性をより一層向上させることができる。
【００２９】
請求項４の発明では、請求項２の発明において、配向制御層は、ストロンチウムを含むペロブスカイト型酸化物からなるものとする。
【００３０】
このことにより、特にストロンチウムを含むペロブスカイト型酸化物は、ＰＺＴ等に比べて低温形成が可能であり、配向性及び結晶性が良好な薄膜が得られ易くなる。
【００３１】
請求項５の発明では、請求項４の発明において、配向制御層は、チタン酸ストロンチウムを含有しているものとする。
【００３２】
このことで、配向制御層の（１００）面又は（００１）面配向性及び結晶性を確実に向上させることができ、延いては圧電体層の配向性を向上させることができる。
【００３３】
請求項６の発明では、請求項５の発明において、配向制御層におけるチタン酸ストロンチウムの含有量が、５モル％以上１００モル％以下であるものとする。
【００３４】
すなわち、チタン酸ストロンチウムが５モル％以上含有されていれば、配向制御層の配向性及び結晶性を確実に向上させることができる。この場合、配向制御層は、チタン酸ストロンチウムのみからなっていてもよく（１００モル％含有）、チタン酸ストロンチウムと、チタン酸鉛やＰＬＺＴ、チタン酸バリウム等との固溶体からなっていてもよい。
【００３５】
請求項７の発明では、請求項１〜６のいずれか１つの発明において、第１の電極層は、白金、イリジウム、パラジウム及びルテニウムの群から選ばれた少なくとも１種の貴金属からなるものとする。
【００３６】
このことにより、圧電素子の各膜をスパッタ法等により形成する際の温度に十分に耐えられるとともに、電極として適切な材料とすることができる。
【００３７】
請求項８の発明では、請求項１〜７のいずれか１つの発明において、第１の電極層における添加物の添加量は、０を越え２０モル％以下であるものとする。
【００３８】
すなわち、添加物の添加量は、２０モル％を越えると配向制御層の結晶性及び配向性が低下するので、このように２０モル％以下とするのがよい。
【００３９】
請求項９の発明では、請求項１〜８のいずれか１つの発明において、圧電体層は、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなるものとする。
【００４０】
こうすることで、圧電特性が良好な圧電材料とすることができ、高性能の圧電素子が得られる。
【００４１】
請求項１０の発明では、請求項１〜９のいずれか１つの発明において、第１の電極層は、基板上に設けられており、上記基板と第１の電極層との間に、該基板と第１の電極層との密着性を高める密着層が設けられているものとする。
【００４２】
このことで、基板と第１の電極層との密着性を向上させることができ、圧電素子の製造時における膜剥離を防止することができる。
【００４３】
請求項１１の発明は、第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子と、該圧電素子の第２の電極層側の面に設けられた振動層と、該振動層の圧電素子とは反対側の面に接合され、インクを収容する圧力室を有する圧力室部材とを備え、上記圧電素子の圧電体層の圧電効果により上記振動層を層厚方向に変位させて上記圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドの発明である。
【００４４】
そして、この発明では、上記圧電素子の第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなるものとする。
【００４５】
この発明により、基板上に、第１の電極層、圧電体層、第２の電極層及び振動層をスパッタ法等により順次形成して、この振動層に圧力室部材を接合した後に上記基板を除去するようにすれば、請求項１の発明と同様の構成の圧電素子を備えたインクジェットヘッドが得られ、この圧電素子の圧電体層の（００１）面配向度を９０％以上にすることができる。よって、インク吐出性能のばらつきが少なくて耐久性に優れたインクジェットヘッドが得られる。
【００４６】
請求項１２の発明では、請求項１１の発明において、圧電素子の第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられているものとする。
【００４７】
このことにより、基板上に、第１の電極層、配向制御層、圧電体層、第２の電極層及び振動層をスパッタ法等により順次形成して、この振動層に圧力室部材を接合した後に上記基板を除去するようにすれば、請求項２の発明と同様の構成の圧電素子を備えたインクジェットヘッドが得られ、このインクジェットヘッドのインク吐出性能が安定しかつ耐久性が良好なものとなる。
【００４８】
請求項１３の発明では、第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子と、該圧電素子の第１の電極層側の面に設けられた振動層と、該振動層の圧電素子とは反対側の面に接合され、インクを収容する圧力室を有する圧力室部材とを備え、上記圧電素子の圧電体層の圧電効果により上記振動層を層厚方向に変位させて上記圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドを対象とする。
【００４９】
そして、上記圧電素子の第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなるものとする。
【００５０】
このことで、圧力室部材を基板として、その上に、振動層、第１の電極層、圧電体層及び第２の電極層をスパッタ法等により順次形成するようにすれば、請求項１１の発明と同様の作用効果を有するインクジェットヘッドが得られる。
【００５１】
請求項１４の発明では、請求項１３の発明において、圧電素子の第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられているものとする。
【００５２】
こうすることで、圧力室部材を基板として、その上に、振動層、第１の電極層、配向制御層、圧電体層及び第２の電極層をスパッタ法等により順次形成するようにすれば、請求項１２の発明と同様の作用効果を有するインクジェットヘッドが得られる。
【００５３】
請求項１５の発明は、固定部と、該固定部から所定の方向に延びる少なくとも一対の振動部とを有する基板を備え、該基板の少なくとも各振動部上に、第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されており、該各振動部上における第２の電極層が、当該振動部を振動部の幅方向に振動させるための少なくとも１つの駆動電極と、当該振動部の厚み方向の変形を検出するための少なくとも１つの検出電極とにパターン化された角速度センサの発明である。
【００５４】
そして、この発明では、上記第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなるものとする。
【００５５】
この発明により、第２の電極層の駆動電極及び第１の電極層間に電圧を印加することで、基板の各振動部を振動部の幅方向に振動させ、この振動時にコリオリ力によって振動部が厚み方向に変形すると、第２の電極層の検出電極及び第１の電極層間に電圧が発生し、この電圧の大きさ（コリオリ力）から角速度を検出することができる。そして、このように角速度を検出する部分（振動部）が、請求項１の発明と同様の構成の圧電素子で構成されていることになるので、従来の水晶を用いた角速度センサよりも圧電定数を４０倍程度に大きくすることができ、かなり小型化することができる。また、工業的に量産しても、特性の再現性が良好で、ばらつきが少なく、耐電圧及び信頼性の良好な角速度センサが得られる。
【００５６】
請求項１６の発明では、請求項１５の発明において、第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられているものとする。
【００５７】
このことで、角速度を検出する部分（振動部）が、請求項２の発明と同様の構成の圧電素子で構成された角速度センサが得られ、この角速度センサの特性の再現性、耐電圧及び信頼性が良好なものとなる。
【００５８】
請求項１７の発明は、圧電素子の製造方法の発明であり、この発明では、基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、上記第１の電極層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程とを含むものとする。
【００５９】
この発明により、請求項１の発明に係る圧電素子を容易に製造することができる。
【００６０】
請求項１８の発明では、圧電素子の製造方法として、基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、上記第１の電極層上に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層をスパッタ法により形成する工程と、上記配向制御層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程とを含むものとする。
【００６１】
このことにより、請求項２の発明に係る圧電素子を容易に製造することができる。
【００６２】
請求項１９の発明は、第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子を備え、該圧電素子の圧電体層の圧電効果により振動層を層厚方向に変位させて圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドの製造方法である。
【００６３】
そして、この発明では、基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、上記第１の電極層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程と、上記第２の電極層上に、振動層を形成する工程と、上記振動層の第２の電極層とは反対側の面に、圧力室を形成するための圧力室部材を接合する工程と、上記接合工程後に、上記基板を除去する工程とを含むものとする。
【００６４】
この発明により、請求項１１の発明に係るインクジェットヘッドを容易に製造することができる。
【００６５】
請求項２０の発明では、第１の電極層と配向制御層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子を備え、該圧電素子の圧電体層の圧電効果により振動層を層厚方向に変位させて圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドの製造方法を対象とする。
【００６６】
そして、基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、上記第１の電極層上に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層をスパッタ法により形成する工程と、上記配向制御層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程と、上記第２の電極層上に、振動層を形成する工程と、上記振動層の第２の電極層とは反対側の面に、圧力室を形成するための圧力室部材を接合する工程と、上記接合工程後に、上記基板を除去する工程とを含むものとする。
【００６７】
このことにより、請求項１２の発明に係るインクジェットヘッドを容易に製造することができる。
【００６８】
請求項２１の発明では、第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子を備え、該圧電素子の圧電体層の圧電効果により振動層を層厚方向に変位させて圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドの製造方法を対象とする。
【００６９】
そして、圧力室を形成するための圧力室基板上に、振動層を形成する工程と、上記振動層上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、上記第１の電極層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程と、上記圧力室基板に、圧力室を形成する工程とを含むものとする。
【００７０】
このことで、請求項１３の発明に係るインクジェットヘッドを容易に製造することができる。
【００７１】
請求項２２の発明では、第１の電極層と配向制御層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子を備え、該圧電素子の圧電体層の圧電効果により振動層を層厚方向に変位させて圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドの製造方法を対象とする。
【００７２】
そして、圧力室を形成するための圧力室基板上に、振動層を形成する工程と、上記振動層上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、上記第１の電極層上に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層をスパッタ法により形成する工程と、上記配向制御層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程と、上記圧力室基板に、圧力室を形成する工程とを含むものとする。
【００７３】
このことにより、請求項１４の発明に係るインクジェットヘッドを容易に製造することができる。
【００７４】
請求項２３の発明は、固定部と、該固定部から所定の方向に延びる少なくとも一対の振動部とを有する基板を備え、該基板の少なくとも各振動部上に、第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されており、該各振動部上における第２の電極層が、当該振動部を振動部の幅方向に振動させるための少なくとも１つの駆動電極と、当該振動部の厚み方向の変形を検出するための少なくとも１つの検出電極とにパターン化された角速度センサの製造方法の発明である。
【００７５】
そして、この発明では、基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、上記第１の電極層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、上記圧電体層上に、第２の電極層を形成する工程と、上記第２の電極層をパタ−ニングして上記駆動電極及び検出電極を形成する工程と、上記圧電体層及び第１の電極層をパタ−ニングする工程と、上記基板をパタ−ニングして上記固定部及び振動部を形成する工程とを含むものとする。
【００７６】
この発明により、請求項１５の発明に係る角速度センサを容易に製造することができる。
【００７７】
請求項２４の発明では、固定部と、該固定部から所定の方向に延びる少なくとも一対の振動部とを有する基板を備え、該基板の少なくとも各振動部上に、第１の電極層と配向制御層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されており、該各振動部上における第２の電極層が、当該振動部を振動部の幅方向に振動させるための少なくとも１つの駆動電極と、当該振動部の厚み方向の変形を検出するための少なくとも１つの検出電極とにパターン化された角速度センサの製造方法を対象とする。
【００７８】
そして、基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、上記第１の電極層上に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層をスパッタ法により形成する工程と、上記配向制御層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、上記圧電体層上に、第２の電極層を形成する工程と、上記第２の電極層をパタ−ニングして上記駆動電極及び検出電極を形成する工程と、上記圧電体層、配向制御層及び第１の電極層をパタ−ニングする工程と、上記基板をパタ−ニングして上記固定部及び振動部を形成する工程とを含むものとする。
【００７９】
このことにより、請求項１６の発明に係る角速度センサを容易に製造することができる。
【００８０】
請求項２５の発明は、第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子と、該圧電素子の第２の電極層側の面に設けられた振動層と、該振動層の圧電素子とは反対側の面に接合され、インクを収容する圧力室を有する圧力室部材とを有しかつ記録媒体に対して相対移動可能に構成されたインクジェットヘッドを備え、該インクジェットヘッドが記録媒体に対して相対移動しているときに、該インクジェットヘッドにおける圧電素子の圧電体層の圧電効果により上記振動層を層厚方向に変位させて、上記圧力室内のインクを、該圧力室に連通するノズル孔から上記記録媒体に吐出させて記録を行うように構成されたインクジェット式記録装置の発明である。
【００８１】
そして、この発明では、上記インクジェットヘッドにおける圧電素子の第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなるものとする。
【００８２】
この発明により、印字性能及び耐久性が極めて良好なインクジェット式記録装置が得られる。
【００８３】
請求項２６の発明では、請求項２５の発明において、インクジェットヘッドにおける圧電素子の第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられているものとする。
【００８４】
このことにより、印字性能及び耐久性が極めて良好なインクジェット式記録装置が安定的にかつ容易に得られる。
【００８５】
請求項２７の発明では、第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子と、該圧電素子の第１の電極層側の面に設けられた振動層と、該振動層の圧電素子とは反対側の面に接合され、インクを収容する圧力室を有する圧力室部材とを有しかつ記録媒体に対して相対移動可能に構成されたインクジェットヘッドを備え、該インクジェットヘッドが記録媒体に対して相対移動しているときに、該インクジェットヘッドにおける圧電素子の圧電体層の圧電効果により上記振動層を層厚方向に変位させて、上記圧力室内のインクを、該圧力室に連通するノズル孔から上記記録媒体に吐出させて記録を行うように構成されたインクジェット式記録装置を対象とする。
【００８６】
そして、上記インクジェットヘッドにおける圧電素子の第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなるものとする。
【００８７】
このことで、請求項２５の発明と同様の作用効果を有するインクジェット式記録装置が得られる。
【００８８】
請求項２８の発明では、請求項２７の発明において、インクジェットヘッドにおける圧電素子の第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられているものとする。
【００８９】
こうすることで、請求項２６の発明と同様の作用効果を有するインクジェット式記録装置が得られる。
【００９０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００９１】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係る圧電素子を示し、同図において１１は、厚みが０．３ｍｍのφ４インチシリコン（Ｓｉ）ウエハからなる基板であり、この基板１１上には、厚みが０．０２μｍであってチタン（Ｔｉ）からなる密着層１２が形成されている。尚、上記基板１１は、Ｓｉに限るものではなく、ガラス基板や、金属基板、セラミックス基板等であってもよい。
【００９２】
上記密着層１２上には、厚みが０．２２μｍであって３．２モル％のＳｒを添加した白金（Ｐｔ）からなる第１の電極層１４が形成されている。この第１の電極層１４は（１１１）面配向となっている。
【００９３】
上記第１の電極層１４上には、ランタン（Ｌａ）の含有量が１０モル％でありかつ鉛の含有量が化学量論組成と比較して８モル％過剰である立方晶系又は正方晶系のペロブスカイト型結晶構造を有するＰＬＴからなる配向制御層１５が形成されている。この配向制御層１５は（１００）面又は（００１）面に優先配向してなり、その膜厚は０．０３μｍである。尚、配向制御層１５の膜厚は０．０１〜０．２μｍの範囲であればよい。
【００９４】
上記配向制御層１５上には、厚みが３μｍであって菱面体晶系又は正方晶系のペロブスカイト型結晶構造を有するＰＺＴからなる圧電体層１６が形成されている。この圧電体層１６は（００１）面に優先配向してなる。上記ＰＺＴの組成は、正方晶と菱面体晶との境界（モルフォトロピック相境界）付近の組成（Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７）である。尚、圧電体層１６におけるＺｒ／Ｔｉ組成は、Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７に限らず、Ｚｒ／Ｔｉ＝３０／７０〜７０／３０であればよい。また、圧電体層１６の構成材料は、ＰＺＴにＳｒ、Ｎｂ、Ａｌ等の添加物を含有したもの等のように、ＰＺＴを主成分とする圧電材料であればよく、ＰＭＮやＰＺＮであってもよい。さらに、膜厚は、０．５〜５．０μｍの範囲であればよい。
【００９５】
上記圧電体層１６上には、厚みが０．２μｍであってＰｔからなる第２の電極層１７が形成されている。尚、第２の電極層１７の材料はＰｔに限らず、導電性材料であればよく、膜厚は０．１〜０．４μｍの範囲であればよい。
【００９６】
そして、この圧電素子は、上記基板１１上に、密着層１２、第１の電極層１４、配向制御層１５、圧電体層１６及び第２の電極層１７をスパッタ法により順次成膜して積層したものである。尚、成膜法はスパッタ法に限らず、熱処理による結晶化工程なしに直接に結晶性薄膜を形成する成膜法（例えばＣＶＤ法等）であればよい。また、密着層１２及び第２の電極層１７の成膜法は、ゾル・ゲル法等であってもよい。
【００９７】
上記密着層１２は、上記基板１１と第１の電極層１４との密着性を高めるためのものであって、Ｔｉに限らず、タンタル、鉄、コバルト、ニッケル若しくはクロム又はそれら（Ｔｉを含む）の化合物で構成してもよい。また、膜厚は０．００５〜１μｍの範囲であればよい。この密着層１２は必ずしも必要なものではなく、基板１１上に第１の電極層１４を直接に形成するようにしてもよい。
【００９８】
上記第１の電極層１４は、電極としての役割を有するだけでなく、Ｓｒを添加したことにより、上記配向制御層１５を（１００）面又は（００１）面に優先配向させる役割をも担っており、このような役割を有する添加物としては、Ｓｒに限らず、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物であればよい。この添加物の添加量は、０を越え２０モル％以下であることが好ましい。また、第１の電極層１４の材料は、Ｐｔ、イリジウム、パラジウム及びルテニウムの群から選ばれた少なくとも１種の貴金属であればよく、膜厚は０．０５〜２μｍの範囲であればよい。
【００９９】
上記配向制御層１５は、上記圧電体層１６の結晶性及び（００１）面配向性を向上させるものであって、そのために、Ｌａを含みかつＺｒを含まず、鉛の含有量が化学量論組成よりも過剰なＰＬＴとしている。尚、圧電体層１６の結晶性及び配向性を向上させる観点から、Ｌａの含有量は０を越え３０モル％以下であればよく、鉛の含有量は０を越え３０モル％以下過剰であればよい。また、配向制御層１５を構成する材料は、上記ＰＬＴに限らず、このＰＬＴにジルコニウムを含有したＰＬＺＴであってもよく、これらＰＬＴやＰＬＺＴに、マグネシウム及びマンガンの少なくとも一方を添加したものであってもよい。上記ジルコニウムの含有量は２０モル％以下であることが好ましく、マグネシウム及びマンガンの少なくとも一方を添加する場合、そのトータル添加量は０を越え１０モル％以下（いずれか一方の添加量が０であってもよい）であることが好ましい。また、配向制御層１５は、圧電体層１６の結晶性及び（００１）面配向性を向上させるために、ＰＺＴ等に比べて低温形成が可能な、ストロンチウムを含むペロブスカイト型酸化物で構成してもよい。この場合、とりわけ、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）が含有されていることが好ましく、このチタン酸ストロンチウムの含有量は５モル％以上１００モル％以下であればよく、チタン酸ストロンチウムのみが含有（１００モル％含有）されていてもよく、チタン酸ストロンチウムの他にチタン酸鉛やＰＬＺＴ、チタン酸バリウム等が含有されてチタン酸ストロンチウムと固溶体をなしていてもよい。
【０１００】
そして、上記配向制御層１５における第１の電極層１４側の表面近傍部は、図２に示すように、（１００）面又は（００１）面配向の領域１５ａが、第１の電極層１４における配向制御層１５側の表面部に位置するＳｒ上に存在していて層厚方向と垂直な断面における上記領域１５ａの面積が第１の電極層１４側から圧電体層１６側に向かって大きくなる構造を有している。一方、第１の電極層１４が（１１１）面配向であるため、配向制御層１５において第１の電極層１４の表面部におけるＳｒが存在しない部分の上側領域１５ｂでは、（１００）面や（００１）面には配向しておらず、ここでは、（１１１）面配向になっている（第１の電極層１４の材料によっては（１１１）面以外の配向になったりアモルファスになったりする）。このような（１００）面や（００１）面配向になっていない領域１５ｂは、配向制御層１５の第１の電極層１４側の表面から最大でも２０ｎｍ程度までの範囲にしか存在せず、配向制御層１５の膜厚が０．０２μｍ以上であれば、配向制御層１５の圧電体層１６側の表面の略全体が（１００）面又は（００１）面配向の領域１５ａとなる。
【０１０１】
上記圧電体層１６は、上記配向制御層１５により（００１）面に優先配向されたものであり、その（００１）面配向度αは９０％以上となっている。
【０１０２】
尚、配向制御層１５の圧電体層１６側の表面全てが上記領域１５ａとなっている必要はなく、膜厚が０．０２μｍよりも小さいと、（１００）面及び（００１）面に配向していない領域１５ｂが部分的に存在する可能性がある。しかし、このような場合であっても、配向制御層１５の層厚が０．０１μｍ以上であれば、圧電体層１６側の表面の大部分は（１００）面又は（００１）面配向の領域となり、圧電体層１６の（００１）面配向度を９０％以上にすることができる。
【０１０３】
次に、上記圧電素子の製造方法を説明する。
【０１０４】
すなわち、Ｓｉ基板１１上に、密着層１２、第１の電極層１４、配向制御層１５、圧電体層１６及び第２の電極層１７をスパッタ法により順次成膜する。
【０１０５】
上記密着層１２は、Ｔｉターゲットを用いて、基板１１を４００℃に加熱しながら１００Ｗの高周波電力を印加し、１Ｐａのアルゴンガス中で、１分間形成することにより得られる。
【０１０６】
上記第１の電極層１４は、Ｓｒを３モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、基板１１を５００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得られる。この得られた第１の電極層１４における密着層１２とは反対側の表面部には、Ｓｒが島状に点在している。
【０１０７】
上記配向制御層１５は、ランタンを１３モル％含有するＰＬＴに酸化鉛（ＰｂＯ）を１２モル％過剰に加えて調合した焼結ターゲットを用い、基板１１の温度６００℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．８Ｐａ、高周波電力３００Ｗの条件で１２分間形成することにより得られる。
【０１０８】
このようにすれば、配向制御層１５は、第１の電極層１４における配向制御層１５側の表面部に点在するＳｒを核にして結晶成長し、これにより、Ｓｒ上において（１００）面又は（００１）面に配向し易くなる。つまり、Ｓｒは酸化し易くて酸化物の形態で添加しなくても、配向制御層１５を形成する際の酸素により、その表面部に点在するＳｒは酸化ストロンチウムとなり、この酸化ストロンチウムはＭｇＯ基板と同じ結晶構造であるＮａｃｌ型酸化物であるため、配向制御層１５は、Ｓｒ（酸化ストロンチウム）を核にしてその上側に結晶成長し、これにより、Ｓｒ上において（１００）面又は（００１）面に配向し易くなる。
【０１０９】
尚、上記の如く第１の電極層１４の添加物として挙げたＭｇ、Ｃａ及びＢａも、Ｓｒと同じアルカリ土類金属であって、酸化し易くてＮａｃｌ型酸化となるため、配向制御層１５は、その添加物（酸化物）を核にしてその上側に結晶成長し、これにより、添加物上において（１００）面又は（００１）面に配向し易くなる。また、Ａｌの酸化物はＡｌ_２Ｏ_３の１種類であって安定な酸化物であり、このため、圧電体層を形成する条件を最適化することにより（例えば、スパッタ法により圧電体層を形成する場合、スパッタガスとしてアルゴンと酸素との混合ガスを用い、その酸素分圧を５％以下と比較的小さくする）、Ａｌ（酸化アルミニウム）を核にしてその上側に結晶成長して、安定的に（００１）面に配向する。
【０１１０】
一方、第１の電極層１４は（１１１）面配向になっているため、配向制御層１５において第１の電極層１４の表面部におけるＳｒが存在しない部分の上側領域では、（１００）面や（００１）面配向とはならない（ここでは、（１１１）面配向になる）。しかし、酸素を含む成膜雰囲気下では（００１）面が成長し易いので、Ｓｒ上にできたＰＬＴ膜の（００１）面の結晶成長速度が速くて、逆円錐形状で横に拡がりながら、結晶成長速度が遅い（１１１）面に配向した結晶粒子の成長を抑えた状態で膜成長が起こるため、結晶成長に連れて、（１００）面又は（００１）面配向の領域は拡大する一方、（１１１）面配向の領域は小さくなる。この結果、配向制御層１５における第１の電極層１４側の表面近傍部は、上述の如く、第１の電極層１４における配向制御層１５側の表面部に位置するＳｒ上に存在する（１００）面又は（００１）面配向の領域１５ａと、第１の電極層１４の表面部におけるＳｒが存在しない部分の上側に存在しかつ（１００）面や（００１）面配向となっていない領域１５ｂとを有することになり、この（１００）面又は（００１）面配向の領域１５ａは第１の電極層１４側からその反対側（圧電体層１６側）に向かって広くなり、配向制御層１５の厚みが２０ｎｍ程度となった段階では略全体が（００１）面配向の領域１５ａとなる。この結果、配向制御層１５の厚みがこのように０．０３μｍであれば、配向制御層１５の圧電体層１６側の表面全体が、（１００）面又は（００１）面配向の領域１５ａとなる。
【０１１１】
上記圧電体層１６は、ＰＺＴ（Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７）の焼結体ターゲットを用い、基板１１の温度５７０℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．３Ｐａ、高周波電力２５０Ｗの条件で３時間形成することにより得られる。この圧電体層１６は、上記配向制御層１５の圧電体層１６側の表面が（１００）面又は（００１）面配向となっていることで、（００１）面配向となり（ここでは、Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７であることから菱面体晶系となり、この菱面体晶系の場合には、（１００）面と（００１）面とは同じあるため、この菱面体晶系の（１００）面配向を含む）、その（００１）面配向度（菱面体晶系の（１００）面配向度）が９０％以上となる。また、配向制御層１５の結晶性が良好であるため、この圧電体層１６の結晶性も良好となる。
【０１１２】
上記第２の電極層１７は、Ｐｔターゲットを用いて、室温において１Ｐａのアルゴンガス中２００Ｗの高周波電力で１０分間形成することにより得られる。
【０１１３】
したがって、上記実施形態では、高価なＭｇＯ単結晶基板を用いなくても、安価なシリコンの基板１１上にスパッタ法により成膜することで、結晶性及び配向性が良好な圧電体層１６が得られ、製造コストを低減しつつ、圧電素子の圧電特性のばらつきを低く抑えることができるとともに、信頼性を向上させることができる。また、配向制御層１５には、ジルコニウムが含有されていないので、Ｚｒ酸化物からなる結晶性が低い層が形成され難く、これにより、圧電素子の耐電圧を向上させることができる。
【０１１４】
尚、上記配向制御層１５は必ずしも必要ではなく、図３に示すように、第１の電極層１４上に圧電体層１６を直接に形成するようにしてもよい。この場合、圧電体層１６が、上記配向制御層１５と同様に、Ｓｒを核にしてその上側に結晶成長して、Ｓｒ上において（００１）面に配向する。そして、圧電体層１６における第１の電極層１４側の表面近傍部は、図４に示すように、（００１）面配向の領域１６ａが、第１の電極層１４における圧電体層１６側の表面部に位置するＳｒ上に存在していて層厚方向と垂直な断面における上記領域１６ａの面積が第１の電極層１４側から第２の電極層１７側に向かって大きくなる構造を有している。一方、圧電体層１６において第１の電極層１４の表面部におけるＳｒが存在しない部分の上側領域１６ｂでは、（００１）面には配向しておらず、ここでは、（１１１）面配向になっている（第１の電極層１４の材料によっては（１１１）面以外の配向になったりアモルファスになったりする）。このような（００１）面配向になっていない領域１６ｂは、圧電体層１６の第１の電極層１４側の表面から最大でも２０ｎｍ程度までの範囲にしか存在せず、圧電体層１６の厚みが２０ｎｍ程度となった段階では略全体が（００１）面配向の領域となる。この結果、圧電体層を例えば０．５μｍ以上の膜厚とすれば、９０％以上の（００１）面配向度が十分に得られる。
【０１１５】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【０１１６】
（実施例１）
この実施例１のものは、各膜の材料、膜厚、製造方法等が上記実施形態で説明したものと同じものとした。この実施例１の圧電素子の各膜には、クラックや膜剥離は見られなかった。
【０１１７】
そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べた。すなわち、Ｘ線回折法による解析から、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９７％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、Ｘ線マイクロアナライザーによる組成分析を行った結果、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５３／４７であった。
【０１１８】
続いて、配向制御層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べた。すなわち、Ｘ線回折法により解析を行った結果、Ｐｔ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）で表面から５ｎｍの深さでの組成分析を行った結果、Ｓｒ量は３．２モル％であった。
【０１１９】
次いで、圧電体層を形成する前の配向制御層の結晶配向性及び膜組成を調べた。この配向制御層のＰＬＴ膜は（１００）面配向ペロブスカイト型結晶構造を示していた。尚、配向制御層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部におけるＳｒが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。また、Ｘ線マイクロアナライザーによる組成分析を行った結果、ランタンが１０モル％含有され、Ｐｂが８モル％過剰に含まれていた。
【０１２０】
次に、第２の電極層を形成する前の状態のものを用いて、ダイシングにより１５ｍｍ×２ｍｍに切り出したカンチレバーを１００個作製し、０．２μｍ厚の第２の電極層をスパッタ法により形成して、圧電定数ｄ３１の測定を行った（圧電定数ｄ３１の測定方法については、例えば特開２００１−２１０５２号公報参照）。この１００個のカンチレバーの圧電定数の平均値は−１２５ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝４．０％であった。
【０１２１】
続いて、上記圧電素子の第２の電極層を、１ｍｍ角で０．２μｍ厚のＰｔ膜としてスパッタ法によりメタルマスクを用いて１０ｍｍ間隔で６５個形成し、それぞれの第２の電極層と第１の電極層との間に電圧を印加して耐電圧を測定した。尚、耐電圧値は、電圧印加による電流値が１μＡとなる値とした。この結果、耐電圧値の平均は１２４Ｖであり、ばらつきはσ＝４．１％であった。
【０１２２】
（実施例２）
この実施例２では、基板を、０．２５ｍｍ厚のφ４インチステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）とし、密着層には、膜厚０．０１μｍのタンタル（Ｔａ）膜を、第１の電極層には、膜厚が０．２５μｍであって酸化ストロンチウムを９モル％含有するＰｔ膜を、配向制御層には、膜厚が０．０３μｍであって１７モル％のランタンと１０モル％のジルコニウムとを含有しかつ鉛の含有量が化学量論組成と比較して６モル％過剰であるＰＬＺＴ膜を、圧電体層には、膜厚が２．８μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝４０／６０）を、第２の電極層には、膜厚が０．１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０１２３】
上記密着層は、Ｔａターゲットを用いて、基板を５００℃に加熱しながら１００Ｗの高周波電力を印加し、１Ｐａのアルゴンガス中で、１分間形成することにより得た。
【０１２４】
上記第１の電極層は、Ｓｒを１０モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、基板を４００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１５：１）において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０１２５】
上記配向制御層は、２０モル％のランタンと１０モル％のジルコニウムとを含有するＰＬＺＴに、酸化鉛（ＰｂＯ）を１０モル％過剰に加えて調合した焼結ターゲットを用い、基板温度６００℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．８Ｐａ、高周波電力３００Ｗの条件で１５分間形成することにより得た。
【０１２６】
上記圧電体層は、ＰＺＴ（Ｚｒ／Ｔｉ＝４０／６０）の焼結体ターゲットを用い、基板温度５９０℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．３Ｐａ、高周波電力２５０Ｗの条件で３時間形成することにより得た。
【０１２７】
上記第２の電極層は、上記実施例１と同様にして得た（但し、形成時間は異なる）。
【０１２８】
この実施例２の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を、上記実施例１と同様の方法で調べたところ、圧電体層は（００１）面配向正方晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（００１）面配向度はα＝９８％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は４０／６０であった。
【０１２９】
続いて、配向制御層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｐｔ膜は（１１１）面配向を示していた。また、酸化ストロンチウム量は９モル％であった。
【０１３０】
次いで、圧電体層を形成する前の配向制御層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、この膜は（００１）面配向ペロブスカイト型結晶構造を示していた。
【０１３１】
尚、配向制御層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部における酸化ストロンチウムが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０１３２】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１３２ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝２．５％であった。
【０１３３】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１３０Ｖであり、ばらつきはσ＝４．４％であった。
【０１３４】
（実施例３）
この実施例３では、基板を、０．５ｍｍ厚のバリウム硼珪酸ガラス（１００ｍｍ角サイズ）とし、密着層には、膜厚０．００５μｍのニッケル（Ｎｉ）膜を、第１の電極層には、膜厚が０．１５μｍであってＣａを１８モル％含有するイリジウム（Ｉｒ）膜を、配向制御層には、膜厚が０．０２μｍであって１８モル％のＳｒを含有するチタン酸ストロンチウムと１５モル％のＺｒを含有しかつ鉛の含有量が化学量論組成と比較して１６モル％過剰であるＰＺＴとの固溶体からなる膜を、圧電体層には、膜厚が２．５μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝６０／４０）を、第２の電極層には、膜厚が０．０１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０１３５】
上記密着層は、Ｎｉターゲットを用いて、基板を３００℃に加熱しながら２００Ｗの高周波電力を印加し、１Ｐａのアルゴンガス中で、１分間形成することにより得た。
【０１３６】
上記第１の電極層は、Ｃａを１６モル％含有したＩｒ合金ターゲットを用い、基板を６００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１０分間形成することにより得た。
【０１３７】
上記配向制御層は、チタン酸ストロンチウム（Ｓｒの含有量２０モル％）とＰＺＴ（Ｚｒの含有量を１６モル％とし、酸化鉛（ＰｂＯ）を２２モル％過剰に加えて調合したもの）との固溶体からなる焼結ターゲットを用い、基板温度５８０℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．８Ｐａ、高周波電力３００Ｗの条件で１５分間形成することにより得た。
【０１３８】
上記圧電体層は、ＰＺＴ（Ｚｒ／Ｔｉ＝６０／４０）の焼結体ターゲットを用い、基板温度６００℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．３Ｐａ、高周波電力２６０Ｗの条件で３時間形成することにより得た。
【０１３９】
上記第２の電極層は、上記実施例１と同様にして得た（但し、形成時間は異なる）。
【０１４０】
この実施例３の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９７％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は６０／４０であった。
【０１４１】
続いて、配向制御層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｉｒ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ｃａ量は１８モル％であった。
【０１４２】
次いで、圧電体層を形成する前の配向制御層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、この膜は（１００）面配向ペロブスカイト型結晶構造を示していた。
【０１４３】
尚、配向制御層の第１の電極層側にはアモルファスになった部分が見られた。このアモルファスになった部分は、第１の電極層の表面部におけるＣａが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０１４４】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１２５ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝３．６％であった。
【０１４５】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１１８Ｖであり、ばらつきはσ＝５．２％であった。
【０１４６】
（実施例４）
この実施例４では、基板を、０．５ｍｍ厚のφ４インチシリコンウエハとし、密着層には、膜厚０．０１μｍのチタン膜を、第１の電極層には、膜厚が０．２５μｍであって酸化マグネシウムを５モル％含有するＩｒ膜を、配向制御層には、膜厚が０．０５μｍであって１０モル％のランタンを含有しかつ鉛の含有量が化学量論組成と比較して１０モル％過剰であるＰＬＴ膜を、圧電体層には、膜厚が３．２μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝５２／４８）を、第２の電極層には、膜厚が０．０１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０１４７】
上記密着層は、Ｔｉターゲットを用いて、基板を５００℃に加熱しながら１００Ｗの高周波電力を印加し、１Ｐａのアルゴンガス中で、１分間形成することにより得た。
【０１４８】
上記第１の電極層は、Ｍｇを５モル％含有したＩｒ合金ターゲットを用い、基板を５００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１０：１）において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０１４９】
上記配向制御層は、１０モル％のランタンを含有するＰＬＴに酸化鉛（ＰｂＯ）を１４モル％過剰に加えて調合した焼結ターゲットを用い、基板温度６００℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１５：１）において、真空度０．８Ｐａ、高周波電力３００Ｗの条件で２０分間形成することにより得た。
【０１５０】
上記圧電体層は、ＰＺＴ（Ｚｒ／Ｔｉ＝５２／４８）の焼結体ターゲットを用い、基板温度６２０℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．４Ｐａ、高周波電力２７０Ｗの条件で３時間形成することにより得た。
【０１５１】
上記第２の電極層は、上記実施例１と同様にして得た（但し、形成時間は異なる）。
【０１５２】
この実施例４の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９８％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５２／４８であった。
【０１５３】
続いて、配向制御層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｉｒ膜は（１１１）面配向を示していた。また、酸化マグネシウム量は５モル％であった。
【０１５４】
次いで、圧電体層を形成する前の配向制御層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、ＰＬＴ膜は（１００）面配向ペロブスカイト型結晶構造を示していた。
【０１５５】
尚、配向制御層の第１の電極層側にはアモルファスになった部分が見られた。このアモルファスになった部分は、第１の電極層の表面部における酸化マグネシウムが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。また、ランタンが１０モル％含有され、Ｐｂが１０モル％過剰に含まれていた。
【０１５６】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１４０ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝２．４％であった。
【０１５７】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１２１Ｖであり、ばらつきはσ＝４．２％であった。
【０１５８】
（実施例５）
この実施例５では、基板を、０．３ｍｍ厚のφ４インチシリコンウエハとし、密着層をなくして、基板に第１の電極層を直接形成するとともに、この第１の電極層には、膜厚が０．２２μｍであってＢａを１．８モル％含有するＰｔ膜を、配向制御層には、膜厚が０．０３μｍであってチタン酸ストロンチウムとチタン酸バリウムとの固溶体（チタン酸ストロンチウムの含有量：９０モル％）からなる膜を、圧電体層には、膜厚が３μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７）を、第２の電極層には、膜厚が０．２μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０１５９】
上記第１の電極層は、Ｂａを２モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、基板を４００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０１６０】
上記配向制御層は、チタン酸ストロンチウムとチタン酸バリウムとの固溶体（チタン酸ストロンチウムの含有量：９０モル％）からなる焼結ターゲットを用い、基板温度６５０℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．８Ｐａ、高周波電力３００Ｗの条件で１２分間形成することにより得た。
【０１６１】
上記圧電体層は、ＰＺＴ（Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７）の焼結体ターゲットを用い、基板温度６１０℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．３Ｐａ、高周波電力２５０Ｗの条件で３時間形成することにより得た。
【０１６２】
上記第２の電極層は、上記実施例１と同様にして得た。
【０１６３】
この実施例５の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９９％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５３／４７であった。
【０１６４】
続いて、配向制御層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｐｔ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ｂａ量は１．８モル％であった。
【０１６５】
次いで、圧電体層を形成する前の配向制御層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、ＰＬＴ膜は（１００）面配向ペロブスカイト型結晶構造を示していた。
【０１６６】
尚、配向制御層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部におけるＢａが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０１６７】
次に、上記実施例１と同様にして、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１３２ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝４．２％であった。
【０１６８】
続いて、上記実施例１と同様にして、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１２４Ｖであり、ばらつきはσ＝４．１％であった。
【０１６９】
（実施例６）
この実施例６では、基板を、０．３ｍｍ厚のφ４インチシリコンウエハとし、密着層には、膜厚０．０２μｍのチタン膜を、第１の電極層には、膜厚が０．２１μｍであってＡｌを３．６モル％含有するＰｔ膜を、配向制御層には、膜厚が０．０３μｍであって１０モル％のランタンを含有しかつ鉛の含有量が化学量論組成と比較して８モル％過剰であるＰＬＴ膜を、圧電体層には、膜厚が３μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７）を、第２の電極層には、膜厚が０．２μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０１７０】
上記第１の電極層は、Ａｌを４モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、基板を３８０℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴン中において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０１７１】
上記密着層、配向制御層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例１とそれぞれ同様にして得た（但し、配向制御層形成時において、アルゴンと酸素とのガス体積比を、Ａｒ：Ｏ_２＝２４：１とした）。
【０１７２】
この実施例６の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（００１）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９８％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５３／４７であった。
【０１７３】
続いて、配向制御層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｐｔ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ａｌ量は３．６モル％であった。
【０１７４】
次いで、圧電体層を形成する前の配向制御層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、この膜は（１００）面配向ペロブスカイト型結晶構造を示していた。
【０１７５】
尚、配向制御層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部におけるＡｌが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。また、ランタンが１０モル％含有され、Ｐｂが８モル％過剰に含まれていた。
【０１７６】
次に、上記実施例１と同様にして、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１２７ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝４．１％であった。
【０１７７】
続いて、上記実施例１と同様にして、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１２５Ｖであり、ばらつきはσ＝４．０％であった。
【０１７８】
（実施例７）
この実施例７では、基板を、０．２５ｍｍ厚のφ４インチステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）とし、密着層には、膜厚０．０１μｍのＴａ膜を、第１の電極層には、膜厚が０．２５μｍであって酸化アルミニウムを１．５モル％含有するＰｔ膜を、配向制御層には、膜厚が０．０３μｍであって１７モル％のランタンと１０モル％のジルコニウムとを含有しかつ鉛の含有量が化学量論組成と比較して６モル％過剰であるＰＬＺＴ膜を、圧電体層には、膜厚が２．８μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝４０／６０）を、第２の電極層には、膜厚が０．１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０１７９】
上記第１の電極層は、Ａｌを２モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、基板を４００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝２９：１）において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０１８０】
上記密着層、配向制御層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例２とそれぞれ同様にして得た（但し、配向制御層形成時において、アルゴンと酸素とのガス体積比を、Ａｒ：Ｏ_２＝２４：１とし、真空度を０．９Ｐａとした）。
【０１８１】
この実施例７の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（００１）面配向正方晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（００１）面配向度はα＝９７％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は４０／６０であった。
【０１８２】
続いて、配向制御層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｐｔ膜は（１１１）面配向を示していた。また、酸化アルミニウム量は１．５モル％であった。
【０１８３】
次いで、圧電体層を形成する前の配向制御層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、この膜は（００１）面配向ペロブスカイト型結晶構造を示していた。
【０１８４】
尚、配向制御層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部における酸化アルミニウムが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０１８５】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１３０ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝２．６％であった。
【０１８６】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１３２Ｖであり、ばらつきはσ＝４．４％であった。
【０１８７】
（実施例８）
この実施例８では、基板を、０．５ｍｍ厚のバリウム硼珪酸ガラス（１００ｍｍ角サイズ）とし、密着層には、膜厚０．００５μｍのＮｉ膜を、第１の電極層には、膜厚が０．１５μｍであってＡｌを１８モル％含有するＩｒ膜を、配向制御層には、膜厚が０．０２μｍであって１８モル％のＳｒを含有するチタン酸ストロンチウムと１５モル％のＺｒを含有しかつ鉛の含有量が化学量論組成と比較して１６モル％過剰であるＰＺＴとの固溶体からなる膜を、圧電体層には、膜厚が２．５μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝６０／４０）を、第２の電極層には、膜厚が０．０１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０１８８】
上記第１の電極層は、Ａｌを２０モル％含有したＩｒ合金ターゲットを用い、基板を３００℃に加熱しながら０．３Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１０分間形成することにより得た。
【０１８９】
上記密着層、配向制御層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例３とそれぞれ同様にして得た（但し、配向制御層形成時において、基板温度を５９０℃とし、アルゴンと酸素とのガス体積比を、Ａｒ：Ｏ_２＝２９：１とし、真空度を０．６Ｐａとし、圧電体層形成時において、高周波電力を２５０Ｗとした）。
【０１９０】
この実施例８の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９７％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は６０／４０であった。
【０１９１】
続いて、配向制御層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｉｒ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ａｌ量は１８モル％であった。
【０１９２】
次いで、圧電体層を形成する前の配向制御層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、この膜は（１００）面配向ペロブスカイト型結晶構造を示していた。
【０１９３】
尚、配向制御層の第１の電極層側にはアモルファスになった部分が見られた。このアモルファスになった部分は、第１の電極層の表面部におけるＡｌが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０１９４】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１２７ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝３．６％であった。
【０１９５】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１２０Ｖであり、ばらつきはσ＝５．０％であった。
【０１９６】
（実施例９）
この実施例９では、基板を、０．５ｍｍ厚のφ４インチシリコンウエハとし、密着層には、膜厚０．０１μｍのＴｉ膜を、第１の電極層には、膜厚が０．２５μｍであって酸化アルミニウムを５モル％含有するＩｒ膜を、配向制御層には、膜厚が０．０５μｍであって１０モル％のランタンを含有しかつ鉛の含有量が化学量論組成と比較して１０モル％過剰であるＰＬＴ膜を、圧電体層には、膜厚が３．２μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝５２／４８）を、第２の電極層には、膜厚が０．０１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０１９７】
上記第１の電極層は、Ａｌを６モル％含有したＩｒ合金ターゲットを用い、基板を５００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝２９：１）において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０１９８】
上記密着層、配向制御層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例４とそれぞれ同様にして得た（但し、圧電体層形成時において、アルゴンと酸素とのガス体積比を、Ａｒ：Ｏ_２＝２５：１とした）。
【０１９９】
この実施例９の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９９％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５２／４８であった。
【０２００】
続いて、配向制御層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｉｒ膜は（１１１）面配向を示していた。また、酸化アルミニウム量は５モル％であった。
【０２０１】
次いで、圧電体層を形成する前の配向制御層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、ＰＬＴ膜は（１００）面配向ペロブスカイト型結晶構造を示していた。
【０２０２】
尚、配向制御層の第１の電極層側にはアモルファスになった部分が見られた。このアモルファスになった部分は、第１の電極層の表面部における酸化アルミニウムが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。また、ランタンが１０モル％含有され、Ｐｂが１０モル％過剰に含まれていた。
【０２０３】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１４１ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝２．５％であった。
【０２０４】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１２０Ｖであり、ばらつきはσ＝４．４％であった。
【０２０５】
（実施例１０）
この実施例１０では、基板を、０．３ｍｍ厚のφ４インチシリコンウエハとし、密着層をなくして、基板に第１の電極層を直接形成するとともに、この第１の電極層には、膜厚が０．２２μｍであってＡｌを１．８モル％含有するＩｒ膜を、配向制御層には、膜厚が０．０３μｍであってチタン酸ストロンチウムとチタン酸バリウムとの固溶体（チタン酸ストロンチウムの含有量：９０モル％）からなる膜を、圧電体層には、膜厚が３μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７）を、第２の電極層には、膜厚が０．２μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０２０６】
上記第１の電極層は、Ａｌを２モル％含有したＩｒ合金ターゲットを用い、基板を４００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０２０７】
上記配向制御層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例５とそれぞれ同様にして得た（但し、配向制御層形成時において、基板温度を６２０℃とし、アルゴンと酸素とのガス体積比を、Ａｒ：Ｏ_２＝２９：１とし、真空度を０．５Ｐａとした）。
【０２０８】
この実施例１０の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９６％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５３／４７であった。
【０２０９】
続いて、配向制御層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｉｒ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ａｌ量は１．８モル％であった。
【０２１０】
次いで、圧電体層を形成する前の配向制御層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、ＰＬＴ膜は（１００）面配向ペロブスカイト型結晶構造を示していた。
【０２１１】
尚、配向制御層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部におけるＡｌが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０２１２】
次に、上記実施例１と同様にして、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１３３ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝４．０％であった。
【０２１３】
続いて、上記実施例１と同様にして、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１２０Ｖであり、ばらつきはσ＝４．３％であった。
【０２１４】
（実施例１１）
この実施例１１のものは、配向制御層をなくして、第１の電極層上に直接圧電体層を形成したものであり（以下の実施例１２〜２０も同じ）、基板を、０．３ｍｍ厚のφ４インチシリコンウエハとし、密着層には、膜厚０．０２μｍのＴｉ膜を、第１の電極層には、膜厚が０．２２μｍであって２．１モル％のＳｒを添加したＰｔ膜を、圧電体層には、膜厚が２．７μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７）を、第２の電極層には、膜厚が０．２μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０２１５】
上記第１の電極層は、Ｓｒを２モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、基板を４００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０２１６】
上記密着層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例１とそれぞれ同様にして得た（但し、圧電体層形成時において、基板温度を６１０℃とした）。
【０２１７】
この実施例１１の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９８％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５３／４７であった。
【０２１８】
続いて、圧電体層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｐｔ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ｓｒ量は２．１モル％であった。
【０２１９】
尚、圧電体層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部におけるＳｒが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０２２０】
次に、上記実施例１と同様にして、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１２９ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝４．０％であった。
【０２２１】
続いて、上記実施例１と同様にして、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１２１Ｖであり、ばらつきはσ＝４．３％であった。
【０２２２】
（実施例１２）
この実施例１２では、基板を、０．２５ｍｍ厚のφ４インチステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）とし、密着層には、膜厚０．０１μｍのタンタル（Ｔａ）膜を、第１の電極層には、膜厚が０．２５μｍであって酸化ストロンチウムを８モル％含有するＰｔ膜を、圧電体層には、膜厚が２．７μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝４０／６０）を、第２の電極層には、膜厚が０．１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０２２３】
上記第１の電極層は、Ｓｒを８モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、基板を４００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１５：１）において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０２２４】
上記密着層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例２とそれぞれ同様にして得た（但し、圧電体層形成時において、基板温度を６００℃とした）。
【０２２５】
この実施例１２の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（００１）面配向正方晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（００１）面配向度はα＝９７％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は４０／６０であった。
【０２２６】
続いて、圧電体層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｐｔ膜は（１１１）面配向を示していた。また、酸化ストロンチウム量は８モル％であった。
【０２２７】
尚、圧電体層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部における酸化ストロンチウムが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０２２８】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１２４ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝２．８％であった。
【０２２９】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１１９Ｖであり、ばらつきはσ＝４．７％であった。
【０２３０】
（実施例１３）
この実施例１３では、基板を、０．５ｍｍ厚のバリウム硼珪酸ガラス（１００ｍｍ角サイズ）とし、密着層には、膜厚０．００５μｍのＮｉ膜を、第１の電極層には、膜厚が０．１５μｍであってＭｇを１８モル％含有するＩｒ膜を、圧電体層には、膜厚が２．６μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝６０／４０）を、第２の電極層には、膜厚が０．０１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０２３１】
上記第１の電極層は、Ｍｇを１９モル％含有したＩｒ合金ターゲットを用い、基板を６００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１０分間形成することにより得た。
【０２３２】
上記密着層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例３とそれぞれ同様にして得た（但し、圧電体層形成時において、基板温度を５８０℃とした）。
【０２３３】
この実施例１３の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９６％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は６０／４０であった。
【０２３４】
続いて、圧電体層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｉｒ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ｍｇ量は１８モル％であった。
【０２３５】
尚、圧電体層の第１の電極層側にはアモルファスになった部分が見られた。このアモルファスになった部分は、第１の電極層の表面部におけるＭｇが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０２３６】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１２３ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝３．９％であった。
【０２３７】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１１６Ｖであり、ばらつきはσ＝５．２％であった。
【０２３８】
（実施例１４）
この実施例１４では、基板を、０．５ｍｍ厚のφ４インチシリコンウエハとし、密着層には、膜厚０．０１μｍのＴｉ膜を、第１の電極層には、膜厚が０．２５μｍであって酸化カルシウムを５モル％含有するＩｒ膜を、圧電体層には、膜厚が３．２μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝５２／４８）を、第２の電極層には、膜厚が０．０１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０２３９】
上記第１の電極層は、Ｃａを５モル％含有したＩｒ合金ターゲットを用い、基板を４００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１０：１）において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０２４０】
上記密着層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例４とそれぞれ同様にして得た。
【０２４１】
この実施例１４の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９９％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５２／４８であった。
【０２４２】
続いて、圧電体層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｉｒ膜は（１１１）面配向を示していた。また、酸化カルシウム量は５モル％であった。
【０２４３】
尚、圧電体層の第１の電極層側にはアモルファスになった部分が見られた。このアモルファスになった部分は、第１の電極層の表面部における酸化カルシウムが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０２４４】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１４０ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝２．４％であった。
【０２４５】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１２４Ｖであり、ばらつきはσ＝４．１％であった。
【０２４６】
（実施例１５）
この実施例１５では、基板を、０．３ｍｍ厚のφ４インチシリコンウエハとし、密着層をなくして、基板に第１の電極層を直接形成するとともに、この第１の電極層には、膜厚が０．２２μｍであってＢａを２．１モル％含有するＰｔ膜を、圧電体層には、膜厚が３μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７）を、第２の電極層には、膜厚が０．２μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０２４７】
上記第１の電極層は、Ｂａを２モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、基板を４００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０２４８】
上記圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例５とそれぞれ同様にして得た。この実施例１５の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。
【０２４９】
そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９８％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５３／４７であった。
【０２５０】
続いて、圧電体層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｐｔ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ｂａ量は２．１モル％であった。
【０２５１】
尚、圧電体層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部におけるＢａが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０２５２】
次に、上記実施例１と同様にして、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、１００個のカンチレバーの圧電定数の平均値は−１３１ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝４．１％であった。
【０２５３】
続いて、上記実施例１と同様にして、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１２２Ｖであり、ばらつきはσ＝３．９％であった。
【０２５４】
（実施例１６）
この実施例１６のものは、基板を、０．３ｍｍ厚のφ４インチシリコンウエハとし、密着層には、膜厚０．０２μｍのＴｉ膜を、第１の電極層には、膜厚が０．２２μｍであって２．１モル％のＡｌを添加したＰｔ膜を、圧電体層には、膜厚が２．７μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７）を、第２の電極層には、膜厚が０．２μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０２５５】
上記第１の電極層は、Ａｌを２モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、基板を４５０℃に加熱しながら０．５Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０２５６】
上記密着層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例１とそれぞれ同様にして得た（但し、密着層形成時において、基板温度を４２０℃とし、圧電体層形成時において、基板温度を６１０℃とし、アルゴンと酸素とのガス体積比を、Ａｒ：Ｏ_２＝２９：１とし、真空度を０．２Ｐａとした）。
【０２５７】
この実施例１６の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９７％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５３／４７であった。
【０２５８】
続いて、圧電体層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｐｔ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ａｌ量は２．１モル％であった。
【０２５９】
尚、圧電体層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部におけるＡｌが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０２６０】
次に、上記実施例１と同様にして、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１２０ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝３．８％であった。
【０２６１】
続いて、上記実施例１と同様にして、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１３１Ｖであり、ばらつきはσ＝４．０％であった。
【０２６２】
（実施例１７）
この実施例１７では、基板を、０．２５ｍｍ厚のφ４インチステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）とし、密着層には、膜厚０．０１５μｍのＴａ膜を、第１の電極層には、膜厚が０．２４μｍであって酸化アルミニウムを８モル％含有するＰｔ膜を、圧電体層には、膜厚が２．７μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝４０／６０）を、第２の電極層には、膜厚が０．１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０２６３】
上記第１の電極層は、Ａｌを８モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、基板を４５０℃に加熱しながら１．５Ｐａのアルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝２５：１）において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０２６４】
上記密着層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例２とそれぞれ同様にして得た（但し、圧電体層形成時において、アルゴンと酸素とのガス体積比を、Ａｒ：Ｏ_２＝２９：１とした）。
【０２６５】
この実施例１７の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（００１）面配向正方晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（００１）面配向度はα＝９９％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は４０／６０であった。
【０２６６】
続いて、圧電体層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｐｔ膜は（１１１）面配向を示していた。また、酸化アルミニウム量は８．４モル％であった。
【０２６７】
尚、圧電体層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部における酸化アルミニウムが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０２６８】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１２８ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝２．９％であった。
【０２６９】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１１９Ｖであり、ばらつきはσ＝４．７％であった。
【０２７０】
（実施例１８）
この実施例１８では、基板を、０．５ｍｍ厚のバリウム硼珪酸ガラス（１００ｍｍ角サイズ）とし、密着層には、膜厚０．００５μｍのＮｉ膜を、第１の電極層には、膜厚が０．１５μｍであってＡｌを１７モル％含有するＩｒ膜を、圧電体層には、膜厚が２．６μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝６０／４０）を、第２の電極層には、膜厚が０．０１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０２７１】
上記第１の電極層は、Ａｌを２０モル％含有したＩｒ合金ターゲットを用い、基板を６００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１０分間形成することにより得た。
【０２７２】
上記密着層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例３とそれぞれ同様にして得た（但し、密着層形成時において、基板温度を４００℃とし、圧電体層形成時において、基板温度を５８０℃とし、アルゴンと酸素とのガス体積比を、Ａｒ：Ｏ_２＝２９：１とし、２の電極層形成時において、高周波電力を２１０Ｗとした）。
【０２７３】
この実施例１８の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９５％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は６０／４０であった。
【０２７４】
続いて、圧電体層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｉｒ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ａｌ量は１７モル％であった。
【０２７５】
尚、圧電体層の第１の電極層側にはアモルファスになった部分が見られた。このアモルファスになった部分は、第１の電極層の表面部におけるＡｌが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０２７６】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１３３ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝３．７％であった。
【０２７７】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１１４Ｖであり、ばらつきはσ＝５．０％であった。
【０２７８】
（実施例１９）
この実施例１９では、基板を、０．５ｍｍ厚のφ４インチシリコンウエハとし、密着層には、膜厚０．０１μｍのＴｉ膜を、第１の電極層には、膜厚が０．２５μｍであってＡｌを５モル％含有するＩｒ−Ｐｄ合金膜（Ｉｒ／Ｐｄ＝８０／２０）を、圧電体層には、膜厚が３．２μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝５２／４８）を、第２の電極層には、膜厚が０．０１μｍのＰｔ膜をそれぞれ用いた。
【０２７９】
上記第１の電極層は、Ａｌを５モル％含有したＩｒ−Ｐｄ合金ターゲット（Ｉｒ／Ｐｄ＝８０／２０）を用い、基板を４００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴン雰囲気中において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０２８０】
上記密着層、圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例４とそれぞれ同様にして得た（但し、圧電体層形成時において、アルゴンと酸素とのガス体積比を、Ａｒ：Ｏ_２＝２９：１とした）。
【０２８１】
この実施例１９の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９９％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５２／４８であった。
【０２８２】
続いて、圧電体層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｉｒ−Ｐｄ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ａｌ量は４．７モル％であった。
【０２８３】
尚、圧電体層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部におけるＡｌが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０２８４】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−１４０ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝２．３％であった。
【０２８５】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は０．０１μｍ厚のＰｔ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１２５Ｖであり、ばらつきはσ＝４．０％であった。
【０２８６】
（実施例２０）
この実施例２０では、基板を、０．３ｍｍ厚のφ４インチシリコンウエハとし、密着層をなくして、基板に第１の電極層を直接形成するとともに、この第１の電極層には、膜厚が０．２２μｍであってＡｌを２．１モル％含有するＩｒ膜を、圧電体層には、膜厚が３μｍであるＰＺＴ膜（Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７）を、第２の電極層には、膜厚が０．２μｍのＩｒ膜をそれぞれ用いた。
【０２８７】
上記第１の電極層は、Ａｌを２モル％含有したＩｒ合金ターゲットを用い、基板を４００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０２８８】
上記圧電体層及び第２の電極層は、上記実施例５とそれぞれ同様にして得た（但し、圧電体層形成時において、アルゴンと酸素とのガス体積比を、Ａｒ：Ｏ_２＝２９：１とし、真空度を０．２Ｐａとした）。
【０２８９】
この実施例２０の圧電素子の各膜にも、クラックや膜剥離は見られなかった。そして、第２の電極層を形成する前の圧電体層の結晶配向性や膜組成を調べたところ、圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝９８％であった。また、ＰＺＴ膜の組成は、ターゲット組成と同じでＺｒ／Ｔｉ比は５３／４７であった。
【０２９０】
続いて、圧電体層を形成する前の第１の電極層の結晶配向性及び膜組成を調べたところ、Ｐｔ膜は（１１１）面配向を示していた。また、Ａｌ量は２．１モル％であった。
【０２９１】
尚、圧電体層の第１の電極層側には（１１１）面配向になった部分が見られた。この（１１１）面配向になった部分は、第１の電極層の表面部におけるＡｌが存在しない部分の上側に存在すると考えられる。
【０２９２】
次に、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は、０．２μｍ厚のＩｒ膜である）、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、１００個のカンチレバーの圧電定数の平均値は−１３３ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝４．２％であった。
【０２９３】
続いて、上記実施例１と同様にして（但し、第２の電極層は、０．２μｍ厚のＩｒ膜である）、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は１２２Ｖであり、ばらつきはσ＝３．７％であった。
【０２９４】
（比較例１）
この比較例１のものは、上記実施例１１又は１６のものに対して第１の電極層のＰｔ膜への添加物の点のみが異なるものであり、基板上に、密着層、第１の電極層、圧電体層及び第２の電極層を順に形成した構成である。この第１の電極層には、膜厚が０．２２μｍであってＴｉを２．１モル％含有するＰｔ膜を用いた。そして、この第１の電極層は、多元スパッタ装置を使用して、Ｔｉターゲット及びＰｔターゲットを用い、基板を４００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中においてそれぞれ８５Ｗ及び２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得た。
【０２９５】
この比較例１の圧電素子における圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝３１％であった。
【０２９６】
また、上記実施例１と同様にして、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−７２ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝１１．５％であった。
【０２９７】
さらに、上記実施例１と同様にして、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は６５Ｖであり、ばらつきはσ＝１４．５％であった。
【０２９８】
（比較例２）
この比較例２のものは、上記比較例１と同様のものであるが、第１の電極層形成時に、基板温度を４１０℃とした。
【０２９９】
この比較例２の圧電素子における圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝３０％であった。
【０３００】
また、上記実施例１と同様にして、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−７５ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝１１．８％であった。
【０３０１】
さらに、上記実施例１と同様にして、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は６５Ｖであり、ばらつきはσ＝１４．１％であった。
【０３０２】
（比較例３）
この比較例３のものも、上記比較例１と同様のものであるが、第１の電極層の膜厚を２．５μｍとし、Ｔｉの添加量を２．５モル％とした。
【０３０３】
この比較例４の圧電素子における圧電体層は（１００）面配向菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造を示し、（１００）面配向度はα＝３４％であった。
【０３０４】
また、上記実施例１と同様にして、圧電定数ｄ３１の測定を行ったところ、圧電定数の平均値は−７０ｐＣ／Ｎであり、ばらつきはσ＝１１．７％であった。
【０３０５】
さらに、上記実施例１と同様にして、耐電圧を測定したところ、耐電圧値の平均は６８Ｖであり、ばらつきはσ＝１４．０％であった。
【０３０６】
したがって、上記実施例１〜１０のように、ＳｒやＡｌ等を添加したＰｔ膜上に配向制御層を介して圧電体層を設けるだけで、その圧電体層の結晶性や配向性を向上させることができ、圧電素子の圧電特性や耐電圧を向上できることが判る。また、上記実施例１１〜２０のように、配向制御層がなくても、ＳｒやＡｌ等を添加したＰｔ膜上に圧電体層を形成することで、その圧電体層の結晶性や配向性を向上させることができ、圧電素子の圧電特性や耐電圧を向上できることが判る。
【０３０７】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの全体構成を示し、図６はその要部の構成を示す。図５及び図６において、Ａは、圧力室部材であって、この圧力室部材Ａには、その厚み方向（上下方向）に貫通する圧力室開口部１０１が形成されている。Ｂは、上記圧力室開口部１０１の上端開口を覆うように配置されたアクチュエータ部であり、Ｃは、圧力室開口部１０１の下端開口を覆うように配置されたインク流路部材である。上記圧力室部材Ａの圧力室開口部１０１は、その上下にそれぞれ位置する上記アクチュエータ部Ｂ及びインク流路部材Ｃにより閉塞されることで圧力室１０２とされている。
【０３０８】
上記アクチュエータ部Ｂは、上記各圧力室１０２の略真上に位置する第１の電極層１０３（個別電極）を有し、これら圧力室１０２及び第１の電極層１０３は、図５から判るように、千鳥状に多数配列されている。
【０３０９】
上記インク流路部材Ｃは、インク供給方向に並ぶ圧力室１０２間で共用する共通液室１０５と、この共通液室１０５のインクを上記圧力室１０２に供給するための供給口１０６と、圧力室１０２内のインクを吐出させるためのインク流路１０７とを有している。
【０３１０】
Ｄは、ノズル板であって、このノズル板Ｄには、上記インク流路１０７に連通するノズル孔１０８が形成されている。また、ＥはＩＣチップであって、このＩＣチップから上記各個別電極１０３に対してボンディングワイヤＢＷを介して電圧をそれぞれ供給するようになっている。
【０３１１】
次に、上記アクチュエータ部Ｂの構成を図７に基づいて説明する。この図７は、図５に示したインク供給方向とは直交する方向の断面図である。同図では、上記直交方向に並ぶ４個の圧力室１０２を持つ圧力室部材Ａが参照的に描かれている。このアクチュエータ部Ｂは、上記の如く各圧力室１０２の略真上にそれぞれ位置する第１の電極層１０３と、この各第１の電極層１０３上（同図では下側）に設けられた配向制御層１０４と、この配向制御層１０４上（同下側）に設けられた圧電体層１１０と、この圧電体層１１０上（同下側）に設けられ、全圧電体層１１０に共通となる第２の電極層１１２（共通電極）と、この第２の電極層１１２上（同下側）に設けられ、上記圧電体層１１０の圧電効果により層厚方向に変位し振動する振動層１１１と、この振動層１１１上（同下側）に設けられ、各圧力室１０２の相互を区画する区画壁１０２ａの上方に位置する中間層１１３（縦壁）とを有しており、上記第１の電極層１０３、配向制御層１０４、圧電体層１１０及び第２の電極層１１２は、これらが順に積層されてなる圧電素子を構成することになる。また、振動層１１１は、この圧電素子の第２の電極層１１２側の面に設けられていることになる。
【０３１２】
尚、図７中、１１４は圧力室部材Ａとアクチュエータ部Ｂとを接着する接着剤であり、上記各中間層１１３は、この接着剤１１４を用いた接着時に、その一部の接着剤１１４が区画壁１０２ａの外方にはみ出した場合でも、この接着剤１１４が振動層１１１に付着しないで振動層１１１が所期通りの変位及び振動を起こすように、圧力室１０２の上面と振動層１１１の下面との距離を拡げる役割を有している。このようにアクチュエータ部Ｂの振動層１１１における第２の電極層１１２とは反対側面に中間層１１３を介して圧力室部材Ａを接合するのが好ましいが、振動層１１１における第２の電極層１１２とは反対側面に直接圧力室部材Ａを接合するようにしてもよい。
【０３１３】
上記第１の電極層１０３、配向制御層１０４、圧電体層１１０及び第２の電極層１１２の各構成材料は、上記実施形態１で説明した第１の電極層１４、配向制御層１５、圧電体層１６及び第２の電極層１７とそれぞれ同様である。また、配向制御層１０４及び圧電体層１１０の構造も、配向制御層１５及び圧電体層１６とそれぞれ同様であり、配向制御層１０４における第１の電極層１０３側の表面近傍部は、（１００）面又は（００１）面配向の領域が第１の電極層１０３における配向制御層１０４側の表面部に位置するＳｒ上に存在していて層厚方向と垂直な断面における上記領域の面積が第１の電極層１０３側から圧電体層１１０側に向かって大きくなる構造を有している。
【０３１４】
次に、図５のＩＣチップＥを除くインクジェットヘッド、つまり図６に示す上記圧力室部材Ａ、アクチュエータ部Ｂ、インク流路部材Ｃ及びノズル板Ｄよりなるインクジェットヘッドの製造方法を図８〜図１２に基いて説明する。
【０３１５】
図８（ａ）に示すように、基板１２０上に、順次、密着層１２１、第１の電極層１０３、配向制御層１０４、圧電体層１１０、第２の電極層１１２、振動層１１１、上記中間層１１３をスパッタ法により成膜して、積層する。尚、上記密着層１２１は、上記実施形態１で説明した密着層１２と同様であって、基板１２０と第１の電極層１０３との密着性を高めるために基板１２０と第１の電極層１０３との間に形成する（必ずしも密着層１２１を形成する必要はない）。この密着層１２１は、後述の如く、基板１２０と同様に除去する。また、振動層１１１の材料にはＣｒを、中間層１１３にはＴｉをそれぞれ使用する。
【０３１６】
上記基板１２０には、１８ｍｍ角に切断したＳｉ基板を用いる。この基板１２０は、Ｓｉに限るものではなく、ガラス基板や金属基板、セラミックス基板であってもよい。また、基板サイズも１８ｍｍ角に限るものではなく、Ｓｉ基板であれば、φ２〜φ１０インチのウエハであってもよい。
【０３１７】
上記密着層１２１は、Ｔｉターゲットを用いて、基板１２０を４００℃に加熱しながら１００Ｗの高周波電力を印加し、１Ｐａのアルゴンガス中で、１分間形成することにより得られる。この密着層１２１の膜厚は０．０２μｍとなる。尚、密着層１２１の材料は、Ｔｉに限らず、タンタル、鉄、コバルト、ニッケル若しくはクロム又はそれら（Ｔｉを含む）の化合物であってもよい。また、膜厚は０．００５〜０．２μｍの範囲であればよい。
【０３１８】
上記第１の電極層１０３は、Ｓｒを３モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、基板１２０を５００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得られる。この第１の電極層１０３の膜厚は０．２２μｍとなり、（１１１）面に配向する。また、Ｓｒの含有量は３．２モル％である。この第１の電極層１０３も、上記実施形態１における第１の電極層１４と同様に、Ｐｔ、イリジウム、パラジウム及びルテニウムの群から選ばれた少なくとも１種の貴金属に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加したもの（添加物の添加量は０を越え２０モル％以下であることが好ましい）であればよく、膜厚は０．０５〜２μｍの範囲であればよい。
【０３１９】
上記配向制御層１０４は、ランタンを１３モル％含有するＰＬＴに酸化鉛（ＰｂＯ）を１２モル％過剰に加えて調合した焼結ターゲットを用い、基板１２０の温度６００℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．８Ｐａ、高周波電力３００Ｗの条件で１２分間形成することにより得られる。この得られたチタン酸ランタン鉛膜は、ランタンを１０モル％含みかつ鉛を化学組成量論組成よりも８％過剰に含むペロブスカイト型結晶構造であって、第１の電極層１０３における配向制御層１０４側の表面部に位置するＳｒ上において（１００）面又は（００１）面に配向しており、この（１００）面又は（００１）面配向の領域は第１の電極層１０３側からその反対側（圧電体層１１０側）に向かって拡大する。一方、配向制御層１０４において第１の電極層１０３の表面部のＳｒが存在しない部分の上側領域は、（１００）面や（００１）面配向とはならないが、この領域は圧電体層１１０側に向かって小さくなる。そして、ここでは、配向制御層１０４の膜厚が０．０３μｍとなるため、圧電体層１１０側の表面は全体が（１００）面又は（００１）面に配向した領域となる。
【０３２０】
尚、上記実施形態１における配向制御層１５と同様に、上記配向制御層１０４のＬａの含有量は０を越え３０モル％以下であればよく、鉛の含有量は０を越え３０モル％以下過剰であればよい。また、配向制御層１０４を構成する材料も、ＰＬＴにジルコニウムを含有したＰＬＺＴ（ジルコニウムの含有量は２０モル％以下であることが好ましい）であってもよく、ＰＬＴやＰＬＺＴに、マグネシウム及びマンガンの少なくとも一方を添加したもの（マグネシウム及びマンガンの添加量は０を越え１０モル％以下であることが好ましい）であってもよい。さらに、配向制御層１０４をストロンチウムを含むペロブスカイト型酸化物（特にチタン酸ストロンチウム）で構成してもよく、このチタン酸ストロンチウムの含有量は５モル％以上１００モル％以下であればよく、チタン酸ストロンチウムのみが含有（１００モル％含有）されていてもよく、チタン酸ストロンチウムの他にチタン酸鉛やＰＬＺＴ、チタン酸バリウム等が含有されてチタン酸ストロンチウムと固溶体をなしていてもよい。また、配向制御層１０４の膜厚は０．０１〜０．２μｍの範囲であればよい。そして、上記実施形態１で説明したように、この配向制御層１０４をなくすようにしてもよい。
【０３２１】
上記圧電体層１１０は、ＰＺＴ（Ｚｒ／Ｔｉ＝５２／４８）の焼結体ターゲットを用い、基板１２０の温度５７０℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．３Ｐａ、高周波電力２５０Ｗの条件で３時間形成することにより得られる。この得られたＰＺＴ膜は、菱面体晶系ペロブスカイト型結晶構造で（１００）面配向となる。また、圧電体層１１０の膜厚は３μｍとなる。尚、この圧電体層１１０のＺｒ／Ｔｉ組成は、Ｚｒ／Ｔｉ＝３０／７０〜７０／３０であればよく、膜厚は、１〜５μｍの範囲であればよい。また、圧電体層１１０の構成材料は、ＰＺＴにＳｒ、Ｎｂ、Ａｌ等の添加物を含有したもの等のように、ＰＺＴを主成分とする圧電材料であればよく、ＰＭＮやＰＺＮであってもよい。
【０３２２】
上記第２の電極層１１２は、Ｐｔターゲットを用いて、室温において１Ｐａのアルゴンガス中２００Ｗの高周波電力で１０分間形成することにより得られる。この第２の電極層１１２の膜厚は０．２μｍとなる。尚、第２の電極層１１２の材料はＰｔに限らず、導電性材料であればよく、膜厚は０．１〜０．４μｍの範囲であればよい。
【０３２３】
上記振動層１１１は、Ｃｒターゲットを用いて、室温において１Ｐａのアルゴンガス中２００Ｗの高周波電力で６時間形成することにより得られる。この振動層１１１の膜厚は３μｍとなる。この振動層１１１の材料は、Ｃｒに限らず、ニッケル、アルミニウム、タンタル、タングステン、シリコン又はこれらの酸化物若しくは窒化物（例えば二酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、窒化シリコン）等であってもよい。また、振動層１１１の膜厚は２〜５μｍであればよい。
【０３２４】
上記中間層１１３は、Ｔｉターゲットを用いて、室温において１Ｐａのアルゴンガス中２００Ｗの高周波電力で５時間形成することにより得られる。この中間層１１３の膜厚は５μｍとなる。この中間層１１３の材料は、Ｔｉに限らず、Ｃｒ等の導電性金属であればよい。また、中間層１１３の膜厚は３〜１０μｍであればよい。
【０３２５】
一方、図８（ｂ）に示すように、圧力室部材Ａを形成する。この圧力室部材Ａは、上記Ｓｉ基板１２０よりも大きいサイズ、例えば４インチウエハーのシリコン基板１３０（図１３参照）を使用して形成される。具体的には、先ず、シリコン基板１３０（圧力室部材用）に対して複数の圧力室用開口部１０１をパターンニングする。このパターンニングは、図８（ｂ）から判るように、４つの圧力室用開口部１０１を１組として、各組を区画する区画壁１０２ｂは、各組内の圧力室用開口部１０１を区画する区画壁１０２ａの幅の約２倍の幅の厚幅に設定される。その後、上記パターンニングされたシリコン基板１３０をケミカルエッチング又はドライエッチング等で加工して、各組で４個の圧力室用開口部１０１を形成し、圧力室部材Ａを得る。
【０３２６】
その後は、上記成膜後のシリコン基板１２０（成膜用）と前記圧力室部材Ａとを接着剤を用いて接着する。この接着剤の形成は電着による。すなわち、先ず、図８（ｃ）に示すように、圧力室部材Ａ側の接着面として、圧力室の区画壁１０２ａ、１０２ｂの上面に接着剤１１４を電着により付着させる。具体的には、図示しないが、上記区画壁１０２ａ、１０２ｂの上面に、下地電極膜として、光が透過する程度に薄い数百ÅのＮｉ薄膜をスパッタ法により形成し、その後、上記Ｎｉ薄膜上に、パターニングされた接着樹脂剤１１４を形成する。この際、電着液としては、アクリル樹脂系水分散液に０〜５０重量部の純水を加え、良く攪拌混合した溶液を使用する。Ｎｉ薄膜の膜厚を光が透過するほど薄く設定するのは、シリコン基板１３０（圧力室部材用）に接着樹脂が完全に付着したことを容易に視認できるようにするためである。電着条件は、実験によると、液温約２５℃、直流電圧３０Ｖ、通電時間６０秒が好適であり、この条件下で約３〜１０μｍのアクリル樹脂を、シリコン基板１３０（圧力室部材用）のＮｉ薄膜上に電着樹脂形成する。
【０３２７】
そして、図９（ａ）に示すように、上記積層されたＳｉ基板１２０（成膜用）と圧力室部材Ａとを、上記電着された接着剤１１４を用いて接着する。この接着は、基板１２０（成膜用）に成膜された中間層１１３を基板側接着面として行う。また、Ｓｉ基板１２０（成膜用）は１８ｍｍのサイズであり、圧力室部材Ａを形成するＳｉ基板１３０は４インチサイズと大きいため、図１３に示すように、複数（同図では１４個）のＳｉ基板１２０（成膜用）を１個の圧力室部材Ａ（Ｓｉ基板１３０）に貼り付ける。この貼り付けは、図９（ａ）に示すように、各Ｓｉ基板１２０（成膜用）の中心が圧力室部材Ａの厚幅の区画壁１０２ｂの中心に位置するように位置付けられた状態で行われる。この貼り付け後、圧力室部材ＡをＳｉ基板１２０（成膜用）側に押圧、密着させて、両者の接着を液密性高くする。さらに、上記接着したＳｉ基板１２０（成膜用）及び圧力室部材Ａを加熱炉において徐々に昇温して、上記接着剤１１４を完全に硬化させる。続いて、プラズマ処理を行って、上記接着剤１１４のうち、はみ出した断片を除去する。
【０３２８】
尚、図９（ａ）では、成膜後のＳｉ基板１２０（成膜用）と圧力室部材Ａとを接着したが、圧力室用開口部１０１を形成しない段階のＳｉ基板１３０（圧力室部材用）を上記成膜後のＳｉ基板１２０（成膜用）と接着してもよい。
【０３２９】
その後は、図９（ｂ）に示すように、圧力室部材Ａの各区画壁１０２ａ、１０２ｂをマスクとして中間層１１３をエッチングして所定形状に仕上げる（上記各区画壁１０２ａ、１０２ｂに連続する形状（縦壁）とする）。
【０３３０】
次いで、図１０（ａ）に示すように、Ｓｉ基板１２０（成膜用）及び密着層１２１をエッチングにより除去する。
【０３３１】
続いて、図１０（ｂ）に示すように、上記圧力室部材Ａ上に位置する第１の電極層１０３について、フォトリソグラフィー技術を用いてエッチングして、各圧力室１０２毎に個別化する。
【０３３２】
そして、図１１（ａ）に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて配向制御層１０４と圧電体層１１０とをエッチングして第１の電極層１０３と同様の形状に個別化する。これらエッチング後の第１の電極層１０３、配向制御層１０４及び圧電体層１１０は、圧力室１０２の各々の上方に位置し、かつ第１の電極層１０３、配向制御層１０４及び圧電体層１１０の幅方向の中心が、対応する圧力室１０２の幅方向の中心に対し高精度に一致するように形成される。このように第１の電極層１０３、配向制御層１０４及び圧電体層１１０を各圧力室１０２毎に個別化した後、図１１（ｂ）に示すように、シリコン基板１３０（圧力室部材用）を各厚幅の区画壁１０２ｂの部分で切断して、４つの圧力室１０２を持つ圧力室部材Ａとその上面に固着されたアクチュエータ部Ｂとが４組完成する。
【０３３３】
続いて、図１２（ａ）に示すように、インク流路部材Ｃに共通液室１０５、供給口１０６及びインク流路１０７を形成するとともに、ノズル板Ｄにノズル孔１０８を形成する。次いで、同図（ｂ）に示すように、上記インク流路部材Ｃとノズル板Ｄとを接着剤１０９を用いて接着する。
【０３３４】
その後、同図（ｃ）に示すように、圧力室部材Ａの下端面又はインク流路部材Ｃの上端面に接着剤（図示せず）を転写し、圧力室部材Ａとインク流路部材Ｃとのアライメント調整を行って、この両者を上記接着剤により接着する。以上により、同図（ｄ）に示すように、圧力室部材Ａ、アクチュエータ部Ｂ、インク流路部材Ｃ及びノズル板Ｄを持つインクジェットヘッドが完成する。
【０３３５】
上記のようにして得られたインクジェットヘッドの第１及び第２電極層１０３，１１２間に所定電圧を印加して、振動層１１１における各圧力室１０２に対応する部分の層厚方向の変位量を測定したところ、その変位量のばらつきはσ＝１．８％であった。また、周波数が２０ｋＨｚの２０Ｖ交流電圧を１０日間印加し続けたが、インクの吐出不良は全くなく、吐出性能の低下は見られなかった。
【０３３６】
さらに、第１の電極層１０３のＰｔ膜への添加物をＡｌ（３．２モル％含有）にしたインクジェットヘッドについても同様の結果が得られた。
【０３３７】
一方、上記本発明のインクジェットヘッドに対して配向制御層１０４を設けない点及び第１の電極層１０３のＰｔ膜への添加物の点のみが異なるインクジェットヘッド（上記実施形態１における比較例１〜３と同様に添加物をＴｉにしたもの）を作製し、このインクジェットヘッドの第１及び第２電極層１０３，１１２間に所定電圧を印加して、振動層１１１における各圧力室１０２に対応する部分の層厚方向の変位量を測定したところ、その変位量のばらつきはσ＝７．２％であった。また、周波数が２０ｋＨｚの２０Ｖ交流電圧を１０日間印加し続けたところ、全圧力室１０２のうちの約３０％の圧力室１０２に対応する部分でインク吐出不良が発生した。これは、インクの詰まり等ではないことから、アクチュエータ部Ｂ（圧電素子）の耐久性が低いと考えられる。
【０３３８】
したがって、本実施形態のインクジェットヘッドは、インク吐出性能のばらつきが少なくて耐久性に優れていることが判る。
【０３３９】
（実施形態３）
図１４は、本発明の実施形態に係る他のインクジェットヘッドの主要部を示し、上記実施形態２のインクジェットヘッドのように基板を成膜用と圧力室部材用とに別個に用いないで、成膜用と圧力室部材用とを兼用するようにしたものである。
【０３４０】
具体的には、圧力室４０２がエッチング加工により形成された圧力室基板４０１（圧力室部材）上に、振動層４０３、密着層４０４、第１の電極層４０６（共通電極）、配向制御層４０７、圧電体層４０８及び第２の電極層４０９（個別電極）が順に積層されている。上記第１の電極層４０６、配向制御層４０７、圧電体層４０８及び第２の電極層４０９は、これらが順に積層されてなる圧電素子を構成することになる。また、振動層４０３は、この圧電素子の第１の電極層４０６側の面に密着層４０４を介して設けられていることになる。この密着層４０４は、振動層４０３と第１の電極層４０６との密着性を高めるものであり、上記実施形態２における密着層１２１と同様になくてもよい。上記密着層４０４、第１の電極層４０６、配向制御層４０７、圧電体層４０８及び第２の電極層４０９の各構成材料は、上記実施形態２で説明した密着層１２１、第１の電極層１０３、配向制御層１０４、圧電体層１１０及び第２の電極層１１２とそれぞれ同様である。また、配向制御層４０７及び圧電体層４０８の構造も、配向制御層１０４及び圧電体層１１０とそれぞれ同様であり、配向制御層４０７における第１の電極層４０６側の表面近傍部は、（１００）面又は（００１）面配向の領域が第１の電極層４０６における配向制御層４０７側の表面部に位置するＳｒ上に存在していて層厚方向と垂直な断面における上記領域の面積が第１の電極層４０６側から圧電体層４０８側に向かって大きくなる構造を有している。
【０３４１】
上記圧力室基板４０１は、φ４インチで厚さ２００μｍのＳｉ基板を用いる。この実施形態でも、Ｓｉに限るものではなく、ガラス基板や金属基板、セラミックス基板であってもよい。
【０３４２】
上記振動層４０３は、この実施形態では、膜厚が２．８μｍであって二酸化シリコンからなる。尚、この振動層４０３の材料は、二酸化シリコンに限らず、上記実施形態２で説明した材料（ニッケルやクロム等の単体又はその酸化物若しくは窒化物）であってもよい。また、振動層１１１の膜厚は０．５〜１０μｍであればよい。
【０３４３】
次に、上記インクジェットヘッドの製造方法について図１５を参照しながら説明する。
【０３４４】
すなわち、先ず、図１５（ａ）に示すように、圧力室４０２が形成されていない圧力室基板４０１に、振動層４０３、密着層４０４、第１の電極層４０６、配向制御層４０７、圧電体層４０８及び第２の電極層４０９をスパッタ法により順次形成する。
【０３４５】
上記振動層４０３は、二酸化シリコン焼結体のターゲットを用いて、圧力室基板４０１の加熱は行わないで室温において、３００Ｗの高周波電力を印加して、０．４Ｐａのアルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝５：２５）で、８時間形成することにより得られる。尚、この振動層４０３の成膜法としては、スパッタ法に限らず、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、ゾル・ゲル法等であってもよく、圧力室基板４０１の熱酸化処理で形成する方法であってもよい。
【０３４６】
上記密着層４０４は、Ｔｉターゲットを用いて、圧力室基板４０１を４００℃に加熱しながら、１００Ｗの高周波電力を印加して、１Ｐａのアルゴンガス中で、１分間加熱することにより得られる。この密着層４０４の膜厚は０．０３μｍとなる。尚、密着層４０４の材料は、Ｔｉに限らず、タンタル、鉄、コバルト、ニッケル若しくはクロム又はそれら（Ｔｉを含む）の化合物であってもよい。また、膜厚は０．００５〜０．１μｍの範囲であればよい。
【０３４７】
上記第１の電極層４０６は、Ｓｒを３モル％含有したＰｔ合金ターゲットを用い、圧力室基板４０１を５００℃に加熱しながら１Ｐａのアルゴンガス中において２００Ｗの高周波電力で１２分間形成することにより得られる。この第１の電極層４０６の膜厚は０．２２μｍとなり、（１１１）面に配向する。また、Ｓｒの含有量は３．２モル％である。この第１の電極層４０６も、上記実施形態１における第１の電極層１４と同様に、Ｐｔ、イリジウム、パラジウム及びルテニウムの群から選ばれた少なくとも１種の貴金属に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加したもの（添加物の添加量は０を越え２０モル％以下であることが好ましい）であればよく、膜厚は０．０５〜２μｍの範囲であればよい。
【０３４８】
上記配向制御層４０７は、ランタンを１３モル％含有するＰＬＴに酸化鉛（ＰｂＯ）を１２モル％過剰に加えて調合した焼結ターゲットを用い、圧力室基板４０１の温度６００℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．８Ｐａ、高周波電力３００Ｗの条件で１２分間形成することにより得られる。この得られたチタン酸ランタン鉛膜は、上記実施形態２における配向制御層１０４と同じである。
【０３４９】
尚、上記実施形態１における配向制御層１５と同様に、上記配向制御層４０７のＬａの含有量は０を越え３０モル％以下であればよく、鉛の含有量は０を越え３０モル％以下過剰であればよい。また、配向制御層４０７を構成する材料も、ＰＬＴにジルコニウムを含有したＰＬＺＴ（ジルコニウムの含有量は２０モル％以下であることが好ましい）であってもよく、ＰＬＴやＰＬＺＴに、マグネシウム及びマンガンの少なくとも一方を添加したもの（マグネシウム及びマンガンの添加量は０を越え１０モル％以下であることが好ましい）であってもよい。さらに、配向制御層４０７をストロンチウムを含むペロブスカイト型酸化物（特にチタン酸ストロンチウム）で構成してもよく、このチタン酸ストロンチウムの含有量は５モル％以上１００モル％以下であればよく、チタン酸ストロンチウムのみが含有（１００モル％含有）されていてもよく、チタン酸ストロンチウムの他にチタン酸鉛やＰＬＺＴ、チタン酸バリウム等が含有されてチタン酸ストロンチウムと固溶体をなしていてもよい。また、配向制御層４０７の膜厚は０．０１〜０．２μｍの範囲であればよい。そして、この配向制御層４０７をなくしてもよい。
【０３５０】
上記圧電体層４０８は、ＰＺＴ（Ｚｒ／Ｔｉ＝５２／４８）の焼結体ターゲットを用い、圧力室基板４０１の温度５７０℃で、アルゴンと酸素との混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ_２＝１９：１）において、真空度０．３Ｐａ、高周波電力２５０Ｗの条件で３時間形成することにより得られる。この得られたＰＺＴ膜は、上記実施形態２における圧電体層１１０と同じである。尚、圧電体層４０８のＺｒ／Ｔｉ組成は、Ｚｒ／Ｔｉ＝３０／７０〜７０／３０であればよく、膜厚は、１〜５μｍの範囲であればよい。また、圧電体層４０８の構成材料は、ＰＺＴにＳｒ、Ｎｂ、Ａｌ等の添加物を含有したもの等のように、ＰＺＴを主成分とする圧電材料であればよく、ＰＭＮやＰＺＮであってもよい。
【０３５１】
上記第２の電極層４０９は、Ｐｔターゲットを用いて、室温において１Ｐａのアルゴンガス中２００Ｗの高周波電力で１０分間形成することにより得られる。この第２の電極層４０９の膜厚は０．２μｍとなる。尚、第２の電極層４０９の材料はＰｔに限らず、導電性材料であればよく、膜厚は０．１〜０．４μｍの範囲であればよい。
【０３５２】
次いで、上記第２の電極層４０９上に、レジストをスピンコートにより塗布し、圧力室４０２が形成されるべき位置に合わせて露光・現像を行ってパターニングする。そして、第２の電極層４０９、圧電体層４０８及び配向制御層４０７をエッチングして個別化する。このエッチングは、アルゴンとフッ素元素を含む有機ガスとの混合ガスを用いたドライエッチングで行う。
【０３５３】
続いて、図１５（ｂ）に示すように、圧力室基板４０１に圧力室４０２を形成する。この圧力室４０２の形成は、六フッ化硫黄ガス、フッ素元素を含む有機ガス又はこれらの混合ガスを使用した異方性ドライエッチングで行う。つまり、圧力室基板４０１の上記各膜を形成した面とは反対側の面における側壁４１３となる部分にエッチングマスクを形成して、異方性ドライエッチングにより圧力室４０２を形成する。
【０３５４】
そして、予めノズル孔４１０を形成したノズル板４１２を、接着剤を用いて圧力室基板４０１の上記各膜を形成した面とは反対側の面に接合することにより、インクジェットヘッドが完成する。上記ノズル孔４１０は、リゾグラフィ法、レーザー加工法、放電加工法等により、ノズル板４１２の所定位置に開口する。そして、ノズル板４１２を圧力室基板４０１に接合する際には、各ノズル孔４１０が圧力室４０２に対応して配置されるように位置合わせを行う。
【０３５５】
上記のようにして得られたインクジェットヘッドの第１及び第２電極層４０６，４０９間に所定電圧を印加して、振動層４０３における各圧力室４０２に対応する部分の層厚方向の変位量を測定したところ、その変位量のばらつきはσ＝１．８％であった。また、周波数が２０ｋＨｚの２０Ｖ交流電圧を１０日間印加し続けたが、インクの吐出不良は全くなく、吐出性能の低下は見られなかった。
【０３５６】
さらに、第１の電極層４０６のＰｔ膜への添加物をＡｌ（３．２モル％含有）にしたインクジェットヘッドについても同様の結果が得られた。
【０３５７】
一方、上記本発明のインクジェットヘッドに対して配向制御層４０７を設けない点及び第１の電極層１０３のＰｔ膜への添加物の点のみが異なるインクジェットヘッド（上記実施形態１における比較例１〜３と同様に添加物をＴｉにしたもの）を作製し、このインクジェットヘッドの第１及び第２電極層４０６，４０９間に所定電圧を印加して、振動層４０３における各圧力室４０２に対応する部分の層厚方向の変位量を測定したところ、その変位量のばらつきはσ＝５．８％であった。また、周波数が２０ｋＨｚの２０Ｖ交流電圧を１０日間印加し続けたところ、全圧力室４０２のうちの約２５％の圧力室４０２に対応する部分でインク吐出不良が発生した。これは、インクの詰まり等ではないことから、アクチュエータ部（圧電素子）の耐久性が低いと考えられる。
【０３５８】
したがって、本実施形態のインクジェットヘッドは、上記実施形態２のインクジェットヘッドと同様に、インク吐出性能のばらつきが少なくて耐久性に優れていることが判る。
【０３５９】
（実施形態４）
図１６は、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置２７を示し、このインクジェット式記録装置２７は、上記実施形態２又は３で説明したものと同様のインクジェットヘッド２８を備えている。このインクジェットヘッド２８において圧力室（上記実施形態２における圧力室１０２や実施形態３における圧力室４０２）に連通するように設けたノズル孔（上記実施形態２におけるノズル孔１０８や実施形態３におけるノズル孔４１０）から該圧力室内のインクを記録媒体２９（記録紙等）に吐出させて記録を行うように構成されている。
【０３６０】
上記インクジェットヘッド２８は、主走査方向Ｘに延びるキャリッジ軸３０に設けられたキャリッジ３１に搭載されていて、このキャリッジ３１がキャリッジ軸３０に沿って往復動するのに応じて主走査方向Ｘに往復動するように構成されている。このことで、キャリッジ３１は、インクジェットヘッド２８と記録媒体２９とを主走査方向Ｘに相対移動させる相対移動手段を構成することになる。
【０３６１】
また、このインクジェット式記録装置２７は、上記記録媒体２９をインクジェットヘッド２８の主走査方向Ｘ（幅方向）と略垂直方向の副走査方向Ｙに移動させる複数のローラ３２を備えている。このことで、複数のローラ３２は、インクジェットヘッド２８と記録媒体２９とを副走査方向Ｙに相対移動させる相対移動手段を構成することになる。尚、図１６中、Ｚは上下方向である。
【０３６２】
そして、インクジェットヘッド２８がキャリッジ３１により主走査方向Ｘに移動しているときに、インクジェットヘッド２８のノズル孔からインクを記録媒体２９に吐出させ、この一走査の記録が終了すると、上記ローラ３２により記録媒体２９を所定量移動させて次の一走査の記録を行う。
【０３６３】
したがって、このインクジェット式記録装置２７は、上記実施形態２又は３と同様のインクジェットヘッド２８を備えているので、良好な印字性能及び耐久性を有している。
【０３６４】
（実施形態５）
図１７及び図１８は、本発明の実施形態に係る角速度センサを示し、この角速度センサは、音叉型のものであって、車両に搭載されるナビゲーション装置等に好適に用いられるものである。
【０３６５】
上記角速度センサは、厚み０．３ｍｍのシリコンウエハからなる基板５００を備えている（ガラス基板や金属基板、セラミックス基板であってもよい）。この基板５００は、固定部５００ａと、該固定部５００ａから所定の方向（検出する角速度の回転中心軸が延びる方向；本実施形態では、図１７に示すｙ方向）に延びる一対の振動部５００ｂとを有している。これら固定部５００ａ及び一対の振動部５００ｂは、基板５００の厚み方向（図１７に示すｚ方向）から見て音叉状をなしており、一対の振動部５００ｂは音叉のアーム部に相当していて、振動部５００ｂの幅方向に並んだ状態で互いに平行に延びている。
【０３６６】
上記基板５００の各振動部５００ｂ及び固定部５００ａの振動部側の部分上には、第１の電極層５０３と配向制御層５０４と圧電体層５０５と第２の電極層５０６とが順に積層されている。尚、この角速度センサにおいても、上記基板５００と第１の電極層５０３との間に、上記実施形態１における圧電素子と同様に、密着層を設けることが好ましい。
【０３６７】
上記第１の電極層５０３、配向制御層５０４、圧電体層５０５及び第２の電極層５０６の各構成材料及び厚みは、上記実施形態１で説明した第１の電極層１４、配向制御層１５、圧電体層１６及び第２の電極層１７とそれぞれ同様である。また、配向制御層５０４及び圧電体層５０５の構造も、配向制御層１５及び圧電体層１６とそれぞれ同様であり、配向制御層５０４における第１の電極層５０３側の表面近傍部は、（１００）面又は（００１）面配向の領域が第１の電極層５０３における配向制御層５０４側の表面部に位置するチタン上に存在していて層厚方向と垂直な断面における上記領域の面積が第１の電極層５０３側から圧電体層５０５側に向かって大きくなる構造を有している。
【０３６８】
上記第２の電極層５０６は、上記各振動部５００ｂ上において、当該振動部５００ｂを振動部５００ｂの幅方向（図１７に示すｘ方向）に振動させるための２つの駆動電極５０７と、当該振動部５００ｂの厚み方向（ｚ方向）の変形（たわみ）を検出するための１つの検出電極５０８とにパターン化されている。
【０３６９】
上記２つの駆動電極５０７は、当該振動部５００ｂの幅方向（ｘ方向）両端部上において、振動部５００ｂの長さ方向（ｙ方向）全体に亘って設けられ、各駆動電極５０７の固定部５００ａ側の端部は、固定部５００ａ上に位置して接続端子５０７ａを構成している。尚、各振動部５００ｂの幅方向一端部上に１つの駆動電極５０７を設けるだけであってもよい。
【０３７０】
一方、上記検出電極５０８は、当該振動部５００ｂの幅方向中央部上において、振動部５００ｂの長さ方向全体に亘って設けられ、上記駆動電極５０７と同様に、検出電極５０８の固定部５００ａ側の端部は、固定部５００ａ上に位置して接続端子５０８ａを構成している。尚、各振動部５００ｂ上において複数の検出電極５０８を設けてもよい。
【０３７１】
尚、上記第１の電極層５０３は、固定部５００ａ上における一対の振動部５００ｂ間の中央位置において、振動部５００ｂとは反対側に突出する接続端子５０３ａを有している。
【０３７２】
上記各振動部５００ｂ上における上記第１の電極層５０３と２つの駆動電極５０７との間には、当該振動部５００ｂがその幅方向に振動するように、振動部５００ｂの固有振動と共振する周波数の電圧が印加されるようになっている。すなわち、第１の電極層５０３には、グランド電圧が印加される一方、２つの駆動電極５０７には、正負が互いに逆の電圧が印加され、このことで、各振動部５００ｂの幅方向一端部側が伸長するときには、他端部側が収縮して、該振動部５００ｂがその他端部側に変形する。一方、各振動部５００ｂの幅方向一端部側が収縮するときには、他端部側が伸長して、振動部５００ｂがその一端部側に変形する。この動作を交互に繰り返すことによって振動部５００ｂがその幅方向に振動する。尚、各振動部５００ｂ上における２つの駆動電極５００ｂのいずれか一方に電圧を印加するだけでも、当該振動部５００ｂをその幅方向に振動させることは可能である。そして、一対の振動部５００ｂは、各振動部５００ｂの幅方向において互いに反対向きに変形し、一対の振動部５００ｂ間の中央にあって該振動部５００ｂの長さ方向に延びる中央線Ｌに対して対称に振動するようになっている。
【０３７３】
上記構成の角速度センサにおいて、一対の振動部５００ｂをその幅方向（ｘ方向）に上記中央線Ｌに対して対称に振動させているときに、その中央線Ｌ回りに角速度ωが加わると、２つ振動部５００ｂは、コリオリ力によって厚み方向（ｚ方向）にたわんで変形し（一対の振動部５００ｂは互いに反対向きに同じ量たわむ）、これにより、圧電体層５０５にもたわみが発生して、第１の電極層５０３と検出電極５０８との間には、コリオリ力の大きさに応じた電圧が発生する。この電圧の大きさ（コリオリ力）から角速度ωを検出することができる。
【０３７４】
すなわち、コリオリ力Ｆｃは、各振動部５００ｂの幅方向の速度をｖ、各振動部５００ｂの質量をｍとすると、
Ｆｃ＝２ｍｖω
となるので、コリオリ力Ｆｃから角速度ωの値が分かることになる。
【０３７５】
次に、上記角速度センサの製造方法について図１９及び図２０に基づいて説明する。
【０３７６】
すなわち、図１９（ａ）に示すように、厚み０．３ｍｍのφ４インチシリコンウエハ（平面図は図２０参照）からなる基板５００を用意し、図１９（ｂ）に示すように、この基板５００上に、上記実施形態１と同様の条件で、第１の電極層５０３をスパッタ法により形成する。
【０３７７】
続いて、図１９（ｃ）に示すように、上記第１の電極層５０３上に、上記実施形態１と同様の条件で、配向制御層５０４をスパッタ法により形成する。上記実施形態１で説明したように、この配向制御層５０４における第１の電極層５０３側の表面近傍は、（１００）面又は（００１）面配向の領域がチタン上に存在しかつ層厚方向と垂直な断面における上記領域の面積が第１の電極層５０３側から上側に向かって大きくなる。
【０３７８】
次いで、図１９（ｄ）に示すように、上記配向制御層５０４上に、上記実施形態１と同様の条件で、圧電体層５０５をスパッタ法により形成する。上記実施形態１で説明したように、この圧電体層５０５は菱面体晶系であり、（００１）面配向度が９０％以上となる。
【０３７９】
続いて、図１９（ｅ）に示すように、上記圧電体層５０５上に、上記実施形態１と同様の条件で、第２の電極層５０６をスパッタ法により形成する。
【０３８０】
次いで、図１９（ｆ）及び図２０に示すように、上記第２の電極層５０６をパタ−ニングして駆動電極５０７及び検出電極５０８を形成する。すなわち、第２の電極層５０６上に感光樹脂を塗布し、この感光樹脂に駆動電極５０７及び検出電極５０８のパタ−ンを露光し、その後、露光していない部分の感光樹脂を除去し、この感光樹脂を除去した部分における第２の電極層５０６をエッチングにより除去し、次いで、駆動電極５０７及び検出電極５０８上の感光樹脂を除去する。
【０３８１】
上記第２の電極層５０６のパターンニング後、同様の工程により圧電体層５０５、配向制御層５０４及び第１の電極層５０３をパタ−ニングするとともに、上記基板５００をパタ−ニングして固定部５００ａ及び振動部５００ｂを形成する。こうして上記の角速度センサが完成する。
【０３８２】
尚、上記各層の成膜法はスパッタ法に限らず、熱処理による結晶化工程なしに直接に結晶性薄膜を形成する成膜法（例えばＣＶＤ法等）であればよい。
【０３８３】
ここで、図２１及び図２２を参照しながら従来の角速度センサについて説明する。
【０３８４】
この従来の角速度センサは、厚み０．３ｍｍの水晶からなる圧電体６００を備え、この圧電体６００が、本実施形態に係る角速度センサの基板５００と同様に、固定部６００ａと該固定部６００ａからその一側方（図２１に示すｙ方向）に互いに平行に延びる一対の振動部６００ｂとを有している。そして、上記各振動部６００ｂの厚み方向（図２１に示すｚ方向）に対向する両面には、当該振動部６００ｂをその幅方向（図２１に示すｘ方向）に振動させるための駆動電極６０３がそれぞれ１つずつ設けられ、各振動部６００ｂの両側面には、当該振動部６００ｂの厚み方向の変形を検出するための検出電極６０７がそれぞれ１つずつ設けられている。
【０３８５】
そして、上記従来の角速度センサにおいて、各振動部６００ｂにおける２つの駆動電極６０３間に、当該振動部６００ｂの固有振動と共振する周波数の電圧を印加して、本実施形態に係る角速度センサと同様に、一対の振動部６００ｂをその幅方向（ｘ方向）に該一対の振動部６００ｂ間の中央にある中央線Ｌに対して対称に振動させる。このときに、その中央線Ｌ回りに角速度ωが加わると、一対の振動部６００ｂは、コリオリ力によって厚み方向（ｚ方向）にたわんで変形し、各振動部６００ｂにおける２つの検出電極６０７間にコリオリ力の大きさに応じた電圧が発生し、この電圧の大きさ（コリオリ力）から角速度ωを検出することができる。
【０３８６】
上記従来の角速度センサにおいては、水晶からなる圧電体６００を用いるので、その圧電定数は−３ｐＣ／Ｎとかなり低く、しかも固定部６００ａ及び振動部６００ｂは機械加工により形成するため、小型化が困難であり、寸法精度が低いという問題がある。
【０３８７】
これに対し、本実施形態に係る角速度センサにおいては、角速度を検出する部分（振動部５００ｂ）が、上記実施形態１と同様の構成の圧電素子で構成されていることになるので、上記従来の角速度センサに対して圧電定数を４０倍程度に大きくすることができ、かなりの小型化を図ることができる。また、薄膜形成技術を用いて微細加工を行うことができ、寸法精度を格段に向上させることができる。さらに、工業的に量産しても、特性の再現性が良好で、ばらつきが少なく、耐電圧及び信頼性に優れる。
【０３８８】
尚、本実施形態における角速度センサにおいても、上記実施形態１における圧電素子と同様に、配向制御層５０４のＬａの含有量は０を越え３０モル％以下であればよく、鉛の含有量は０を越え３０モル％以下過剰であればよい。また、配向制御層５０４を構成する材料も、ＰＬＴにジルコニウムを含有したＰＬＺＴ（ジルコニウムの含有量は２０モル％以下であることが好ましい）であってもよく、ＰＬＴやＰＬＺＴに、マグネシウム及びマンガンの少なくとも一方を添加したもの（マグネシウム及びマンガンの添加量は０を越え１０モル％以下であることが好ましい）であってもよい。さらに、配向制御層５０４をストロンチウムを含むペロブスカイト型酸化物（特にチタン酸ストロンチウム）で構成してもよく、このチタン酸ストロンチウムの含有量は５モル％以上１００モル％以下であればよく、チタン酸ストロンチウムのみが含有（１００モル％含有）されていてもよく、チタン酸ストロンチウムの他にチタン酸鉛やＰＬＺＴ、チタン酸バリウム等が含有されてチタン酸ストロンチウムと固溶体をなしていてもよい。そして、この配向制御層５０４をなくすようにしてもよい。
【０３８９】
また、第１の電極層５０３は、白金、イリジウム、パラジウム及びルテニウムの群から選ばれた少なくとも１種の貴金属に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加したもの（添加物の添加量は０を越え２０モル％以下であることが好ましい）であればよい。
【０３９０】
さらに、圧電体層５０５の構成材料は、ＰＺＴにＳｒ、Ｎｂ、Ａｌ等の添加物を含有したもの等のように、ＰＺＴを主成分とする圧電材料であればよく、ＰＭＮやＰＺＮであってもよい。
【０３９１】
さらにまた、本実施形態における角速度センサにおいては、基板５００に一対の振動部５００ｂを１組しか設けていないが、複数組設けて、種々の方向に延びる複数軸回りの角速度を検出するようにしてもよい。
【０３９２】
また、本実施形態における角速度センサにおいては、基板５００の各振動部５００ｂ及び固定部５００ａの振動部側の部分上に、第１の電極層５０３と配向制御層５０４と圧電体層５０５と第２の電極層５０６とを順に積層したが、これら各層を積層する箇所は、各振動部５００ｂ上のみであってもよい。
【０３９３】
加えて、上記実施形態では、本発明の圧電素子を、インクジェットヘッド（インクジェット式記録装置）及び角速度センサに適用したが、この以外にも、薄膜コンデンサー、不揮発性メモリ素子の電荷蓄積キャパシタ、各種アクチュエータ、赤外センサー、超音波センサー、圧力センサー、加速度センサー、流量センサー、ショックセンサー、圧電トランス、圧電点火素子、圧電スピーカー、圧電マイクロフォン、圧電フィルタ、圧電ピックアップ、音叉発振子、遅延線等にも適用可能である。特に、ディスク装置（コンピュータの記憶装置等として用いられるもの）における回転駆動されるディスクに対して情報の記録又は再生を行うヘッドが基板上に設けられたヘッド支持機構において、該基板上に設けた薄膜圧電体素子によって、基板を変形させて該ヘッドを変位させるディスク装置用薄膜圧電体アクチュエータ（例えば特開２００１−３３２０４１号公報参照）に好適である。つまり、上記薄膜圧電体素子は、上記実施形態で説明したものと同様の構成の第１の電極層と配向制御層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなり、この第２の電極層が上記基板に接合されたものである。
【０３９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、電極層を、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属で構成しておき、この電極層上に、菱面体晶系又は正方晶系のペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層を形成して、該圧電体層を（００１）面に優先配向させるようにしたことにより、圧電体層の結晶構造び優先配向面を制御することができるので、工業的に量産しても、圧電特性の再現性、ばらつき、耐電圧及び信頼性の良好な圧電素子が得られ、この圧電素子を用いるインクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置では、インク吐出性能のばらつきが少なくて耐久性に優れたものとすることができ、この圧電素子を用いる角速度センサでは、小型化しつつ、大きな圧電定数が得られるとともに、工業的に量産しても、特性の再現性が良好で、ばらつきが少なく、耐電圧及び信頼性の良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電素子を示す断面図である。
【図２】図１の圧電素子における配向制御層の構造を模式的に示す拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る他の圧電素子を示す断面図である。
【図４】図３の圧電素子における圧電体層の構造を模式的に示す拡大断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの全体構成を示す斜視図である。
【図６】図５のインクジェットヘッドにおける圧力室部材及びアクチュエータ部の要部を示す分解斜視図である。
【図７】図５のインクジェットヘッドにおける圧力室部材及びアクチュエータ部の要部を示す断面図である。
【図８】図５のインクジェットヘッドの製造方法における積層工程、圧力室用開口部の形成工程及び接着剤の付着工程を示す図である。
【図９】図５のインクジェットヘッドの製造方法における、成膜後の基板と圧力室部材との接着工程及び縦壁の形成工程を示す図である。
【図１０】図５のインクジェットヘッドの製造方法における、基板（成膜用）及び密着層の除去工程並びに第１の電極層の個別化工程を示す図である。
【図１１】図５のインクジェットヘッドの製造方法における、配向制御層及び圧電体層の個別化工程並びに基板（圧力室部材用）の切断工程を示す図である。
【図１２】図５のインクジェットヘッドの製造方法における、インク流路部材及びノズル板の生成工程、インク流路部材とノズル板との接着工程、圧力室部材とインク流路部材との接着工程及び完成したインクジェットヘッドを示す図である。
【図１３】図５のインクジェットヘッドの製造方法において、成膜されたＳｉ基板と圧力室部材用のＳｉ基板との接着状態を示す平面図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る他のインクジェットヘッドにおける圧力室部材及びアクチュエータ部の要部を示す断面図である。
【図１５】図１４のインクジェットヘッドの製造方法における積層工程及び圧力室形成工程を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る角速度センサを示す概略斜視図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図１９】図１７の角速度センサの製造方法を示す図である。
【図２０】角速度センサの製造方法において、第２の電極層をパターニングした状態を示す平面図である。
【図２１】水晶を用いた従来の角速度センサを示す概略斜視図である。
【図２２】図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
１１ 基板
１２ 密着層
１４ 第１の電極層
１５ 配向制御層
１６ 圧電体層
１７ 第２の電極層
２７ インクジェット式記録装置
２８ インクジェットヘッド
２９ 記録媒体
３１ キャリッジ（相対移動手段）
Ａ 圧力室部材
１０２ 圧力室
１０３ 第１の電極層（個別電極）
１０４ 配向制御層
１０８ ノズル孔
１１０ 圧電体層
１１１ 振動層
１１２ 第２の電極層（共通電極）
１２０ 基板
１２１ 密着層
４０１ 圧力室基板
４０２ 圧力室
４０３ 振動層
４０４ 密着層
４０６ 第１の電極層（共通電極）
４０７ 配向制御層
４０８ 圧電体層
４０９ 第２の電極層（個別電極）
４１０ ノズル孔
５００ 基板
５００ａ 固定部
５００ｂ 振動部
５０３ 第１の電極層
５０４ 配向制御層
５０５ 圧電体層
５０６ 第２の電極層
５０７ 駆動電極
５０８ 検出電極

Claims (28)

1. 第１の電極層と、該第１の電極層上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第２の電極層とを備えた圧電素子であって、
   上記第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、
   上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなることを特徴とする圧電素子。
2. 請求項１記載の圧電素子において、
   第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられていることを特徴とする圧電素子。
3. 請求項２記載の圧電素子において、
   配向制御層は、ジルコニウムの含有量が０以上２０モル％以下でありかつランタンの含有量が０を越え３０モル％以下であるチタン酸ランタンジルコン酸鉛からなることを特徴とする圧電素子。
4. 請求項２記載の圧電素子において、
   配向制御層は、ストロンチウムを含むペロブスカイト型酸化物からなることを特徴とする圧電素子。
5. 請求項４記載の圧電素子において、
   配向制御層は、チタン酸ストロンチウムを含有していることを特徴とする圧電素子。
6. 請求項５記載の圧電素子において、
   配向制御層におけるチタン酸ストロンチウムの含有量が、５モル％以上１００モル％以下であることを特徴とする圧電素子。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の圧電素子において、
   第１の電極層は、白金、イリジウム、パラジウム及びルテニウムの群から選ばれた少なくとも１種の貴金属からなることを特徴とする圧電素子。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の圧電素子において、
   第１の電極層における添加物の添加量は、０を越え２０モル％以下であることを特徴とする圧電素子。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の圧電素子において、
   圧電体層は、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなることを特徴とする圧電素子。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の圧電素子において、
    第１の電極層は、基板上に設けられており、
    上記基板と第１の電極層との間に、該基板と第１の電極層との密着性を高める密着層が設けられていることを特徴とする圧電素子。
11. 第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子と、該圧電素子の第２の電極層側の面に設けられた振動層と、該振動層の圧電素子とは反対側の面に接合され、インクを収容する圧力室を有する圧力室部材とを備え、上記圧電素子の圧電体層の圧電効果により上記振動層を層厚方向に変位させて上記圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドであって、
    上記圧電素子の第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、
    上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなることを特徴とするインクジェットヘッド。
12. 請求項１１記載のインクジェットヘッドにおいて、
    圧電素子の第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
13. 第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子と、該圧電素子の第１の電極層側の面に設けられた振動層と、該振動層の圧電素子とは反対側の面に接合され、インクを収容する圧力室を有する圧力室部材とを備え、上記圧電素子の圧電体層の圧電効果により上記振動層を層厚方向に変位させて上記圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドであって、
    上記圧電素子の第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、
    上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなることを特徴とするインクジェットヘッド。
14. 請求項１３記載のインクジェットヘッドにおいて、
    圧電素子の第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
15. 固定部と、該固定部から所定の方向に延びる少なくとも一対の振動部とを有する基板を備え、該基板の少なくとも各振動部上に、第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されており、該各振動部上における第２の電極層が、当該振動部を振動部の幅方向に振動させるための少なくとも１つの駆動電極と、当該振動部の厚み方向の変形を検出するための少なくとも１つの検出電極とにパターン化された角速度センサであって、
    上記第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、
    上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなることを特徴とする角速度センサ。
16. 請求項１５記載の角速度センサにおいて、
    第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられていることを特徴とする角速度センサ。
17. 基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記第１の電極層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程とを含むことを特徴とする圧電素子の製造方法。
18. 基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記第１の電極層上に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記配向制御層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程とを含むことを特徴とする圧電素子の製造方法。
19. 第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子を備え、該圧電素子の圧電体層の圧電効果により振動層を層厚方向に変位させて圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドの製造方法であって、
    基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記第１の電極層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程と、
    上記第２の電極層上に、振動層を形成する工程と、
    上記振動層の第２の電極層とは反対側の面に、圧力室を形成するための圧力室部材を接合する工程と、
    上記接合工程後に、上記基板を除去する工程とを含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
20. 第１の電極層と配向制御層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子を備え、該圧電素子の圧電体層の圧電効果により振動層を層厚方向に変位させて圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドの製造方法であって、
    基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記第１の電極層上に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記配向制御層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程と、
    上記第２の電極層上に、振動層を形成する工程と、
    上記振動層の第２の電極層とは反対側の面に、圧力室を形成するための圧力室部材を接合する工程と、
    上記接合工程後に、上記基板を除去する工程とを含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
21. 第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子を備え、該圧電素子の圧電体層の圧電効果により振動層を層厚方向に変位させて圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドの製造方法であって、
    圧力室を形成するための圧力室基板上に、振動層を形成する工程と、
    上記振動層上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記第１の電極層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程と、
    上記圧力室基板に、圧力室を形成する工程とを含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
22. 第１の電極層と配向制御層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子を備え、該圧電素子の圧電体層の圧電効果により振動層を層厚方向に変位させて圧力室内のインクを吐出させるように構成されたインクジェットヘッドの製造方法であって、
    圧力室を形成するための圧力室基板上に、振動層を形成する工程と、
    上記振動層上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記第１の電極層上に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記配向制御層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記圧電体層上に第２の電極層を形成する工程と、
    上記圧力室基板に、圧力室を形成する工程とを含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
23. 固定部と、該固定部から所定の方向に延びる少なくとも一対の振動部とを有する基板を備え、該基板の少なくとも各振動部上に、第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されており、該各振動部上における第２の電極層が、当該振動部を振動部の幅方向に振動させるための少なくとも１つの駆動電極と、当該振動部の厚み方向の変形を検出するための少なくとも１つの検出電極とにパターン化された角速度センサの製造方法であって、
    基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記第１の電極層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記圧電体層上に、第２の電極層を形成する工程と、
    上記第２の電極層をパタ−ニングして上記駆動電極及び検出電極を形成する工程と、
    上記圧電体層及び第１の電極層をパタ−ニングする工程と、
    上記基板をパタ−ニングして上記固定部及び振動部を形成する工程とを含むことを特徴とする角速度センサの製造方法。
24. 固定部と、該固定部から所定の方向に延びる少なくとも一対の振動部とを有する基板を備え、該基板の少なくとも各振動部上に、第１の電極層と配向制御層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されており、該各振動部上における第２の電極層が、当該振動部を振動部の幅方向に振動させるための少なくとも１つの駆動電極と、当該振動部の厚み方向の変形を検出するための少なくとも１つの検出電極とにパターン化された角速度センサの製造方法であって、基板上に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなる第１の電極層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記第１の電極層上に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記配向制御層上に、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる圧電体層をスパッタ法により形成する工程と、
    上記圧電体層上に、第２の電極層を形成する工程と、
    上記第２の電極層をパタ−ニングして上記駆動電極及び検出電極を形成する工程と、
    上記圧電体層、配向制御層及び第１の電極層をパタ−ニングする工程と、
    上記基板をパタ−ニングして上記固定部及び振動部を形成する工程とを含むことを特徴とする角速度センサの製造方法。
25. 第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子と、該圧電素子の第２の電極層側の面に設けられた振動層と、該振動層の圧電素子とは反対側の面に接合され、インクを収容する圧力室を有する圧力室部材とを有しかつ記録媒体に対して相対移動可能に構成されたインクジェットヘッドを備え、該インクジェットヘッドが記録媒体に対して相対移動しているときに、該インクジェットヘッドにおける圧電素子の圧電体層の圧電効果により上記振動層を層厚方向に変位させて、上記圧力室内のインクを、該圧力室に連通するノズル孔から上記記録媒体に吐出させて記録を行うように構成されたインクジェット式記録装置であって、
    上記インクジェットヘッドにおける圧電素子の第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、
    上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなることを特徴とするインクジェット式記録装置。
26. 請求項２５記載のインクジェット式記録装置において、
    インクジェットヘッドにおける圧電素子の第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
27. 第１の電極層と圧電体層と第２の電極層とが順に積層されてなる圧電素子と、該圧電素子の第１の電極層側の面に設けられた振動層と、該振動層の圧電素子とは反対側の面に接合され、インクを収容する圧力室を有する圧力室部材とを有しかつ記録媒体に対して相対移動可能に構成されたインクジェットヘッドを備え、該インクジェットヘッドが記録媒体に対して相対移動しているときに、該インクジェットヘッドにおける圧電素子の圧電体層の圧電効果により上記振動層を層厚方向に変位させて、上記圧力室内のインクを、該圧力室に連通するノズル孔から上記記録媒体に吐出させて記録を行うように構成されたインクジェット式記録装置であって、
    上記インクジェットヘッドにおける圧電素子の第１の電極層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌ並びにこれらの酸化物の群から選ばれた少なくとも１種の添加物を添加した貴金属からなり、
    上記圧電体層は、菱面体晶系又は正方晶系の（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなることを特徴とするインクジェット式記録装置。
28. 請求項２７記載のインクジェット式記録装置において、
    インクジェットヘッドにおける圧電素子の第１の電極層と圧電体層との間に、立方晶系又は正方晶系の（１００）面又は（００１）面に優先配向したペロブスカイト型酸化物からなる配向制御層が設けられていることを特徴とするインクジェット式記録装置。

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