JP2008270629A - Piezoelectric device and method for manufacturing same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric device for maintaining the electric continuity of a piezoelectric layer and an electrode layer by making the adhesiveness of both of them satisfactory, and for improving reliability under a high temperature use while minimizing a power loss. <P>SOLUTION: This piezoelectric device includes an upper adhesive layer 9 formed between a piezoelectric layer 6 and an upper electrode layer 10 so as to be brought into contact with a piezoelectric layer 6 and the upper electrode layer 10, and the upper adhesive layer 9 is configured of a first tungsten layer 7 configured of tungsten whose α phase and β phase coexist and a second tungsten layer 8 configured of tungsten configured of the α phase, and the first tungsten layer 7 is configured so as to be brought into contact with the piezoelectric layer 6. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、角速度センサをはじめとする慣性センサやインクジェットプリンタ用ヘッドなどとして用いられる圧電デバイスおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a piezoelectric device used as an inertial sensor including an angular velocity sensor, a head for an ink jet printer, and the like, and a manufacturing method thereof.

圧電デバイスの一種である角速度センサは、カメラやビデオカメラの手ブレ防止システムに用いられたり、車両等のナビゲーションシステムや車両制御に用いられたりしており、その検出原理としては圧電デバイスをＸ軸方向に振動させておき、Ｙ軸方向を中心とする角速度が印加されるとコリオリの力によってＺ軸方向に圧電デバイスが撓むことを利用したものである。   An angular velocity sensor, which is a type of piezoelectric device, is used in camera shake prevention systems for cameras and video cameras, and in navigation systems for vehicles and vehicle control. The piezoelectric device bends in the Z-axis direction by Coriolis force when an angular velocity centered on the Y-axis direction is applied.

このような角速度センサは、柱状または音叉形状の圧電体に電極を形成するタイプのものが用いられていたが、近年の小型化の流れの中で、柱状または音叉形状の非圧電体に、下部電極、圧電体、上部電極を形成するタイプのものも開発されてきた。   In such an angular velocity sensor, a type in which an electrode is formed on a columnar or tuning fork-shaped piezoelectric body has been used. However, in recent trend of miniaturization, a columnar or tuning-fork-shaped non-piezoelectric body A type that forms an electrode, a piezoelectric body, and an upper electrode has also been developed.

具体的には、音叉形状に加工されたＳｉからなる基板表面にＳｉＯ2が形成され、その上に密着層としてのＴｉ層が、このＴｉ層上に下部電極としてのＰｔ／Ｔｉ層が、このＰｔ／Ｔｉ層上に配向制御層としてのＰＬＭＴ層が、このＰＬＭＴ層上に圧電体層としてのＰＺＴ層が、このＰＺＴ層の上に密着層としてのＴｉ層が、このＴｉ層の上に上部電極としてのＡｕ層がそれぞれ形成されているものが知られている（特許文献１参照）。 Specifically, SiO 2 is formed on the substrate surface made of Si processed into a tuning fork shape, a Ti layer as an adhesion layer is formed thereon, and a Pt / Ti layer as a lower electrode is formed on the Ti layer. A PLMT layer as an orientation control layer on the Pt / Ti layer, a PZT layer as a piezoelectric layer on the PLMT layer, a Ti layer as an adhesion layer on the PZT layer, and an upper layer on the Ti layer One in which an Au layer as an electrode is formed is known (see Patent Document 1).

また、圧電振動子の分野においては、振動子を圧電体で構成し、そしてこの圧電体の対向する２面にそれぞれ電極を形成し、この電極の下地層としてタングステンを用いたものも知られている。この圧電振動子は、共振周波数の調整のために電極をレーザトリミングする際に、電極のみならず圧電体までトリミングしてしまうのを防止するために、電極の下地層として高融点金属であるタングステンを用いているものである（特許文献２参照）。   In the field of piezoelectric vibrators, it is also known that the vibrator is composed of a piezoelectric body, electrodes are formed on two opposing surfaces of the piezoelectric body, and tungsten is used as an underlayer for the electrodes. Yes. This piezoelectric vibrator is made of tungsten, which is a refractory metal, as an underlayer of an electrode in order to prevent not only the electrode but also the piezoelectric body from being trimmed when the electrode is laser trimmed to adjust the resonance frequency. (See Patent Document 2).

さらに、半導体分野の技術であるが、半導体基板にＴ字型電極を形成するために、半導体基板上にα相とβ相が混在したタングステンと、その上にα相タングステンを形成してからエッチングで加工するものも知られている。この技術は、α相タングステンと、β相タングステンのエッチング速度の違いに着目し、エッチング速度が速いα相とβ相が混在したタングステンを下側に、エッチング速度が遅いα相タングステンを上側に形成してＴ字型電極を得るものである（特許文献３参照）。
特開２００３−２２７７１９号公報 特開昭５８−１８８９１６号公報 特開昭６４−３０２７３号公報 Furthermore, in the semiconductor field, in order to form a T-shaped electrode on a semiconductor substrate, tungsten in which α phase and β phase are mixed on the semiconductor substrate, and α phase tungsten formed thereon are etched. What is processed with is also known. This technology focuses on the difference in etching rate between α-phase tungsten and β-phase tungsten, and forms a mixture of α-phase and β-phase with high etching rate on the lower side and α-phase tungsten with lower etching rate on the upper side. Thus, a T-shaped electrode is obtained (see Patent Document 3).
JP 2003-227719 A JP 58-188916 A JP-A 64-30273

近年、圧電デバイスの一例としての角速度センサは、車の人が乗り降りするキャビンのみならず、エンジンルームでの使用がなされるようになってきた。エンジンルームの中でもエンジンに近い場所は非常に高温になるため、高温に対する信頼性がより一層要求されるようになってきた。   In recent years, an angular velocity sensor as an example of a piezoelectric device has been used not only in a cabin in which a person on a vehicle gets on and off, but also in an engine room. In the engine room, a place close to the engine becomes very hot, and reliability for the high temperature has been further demanded.

上記した特許文献１に記載の従来の角速度センサは、上記したエンジン近傍のような高温下において使用されると、圧電体層と上部電極層との間に形成された密着層としてのＴｉ層のＴｉと、圧電体層を構成するＰＺＴとの間で拡散が生じ、圧電体層の界面の誘電率や比抵抗が時間経過と共に変動してしまい、検出感度が変動してしまう。   When the conventional angular velocity sensor described in Patent Document 1 is used at a high temperature such as in the vicinity of the engine, the Ti layer as an adhesion layer formed between the piezoelectric layer and the upper electrode layer is used. Diffusion occurs between Ti and PZT constituting the piezoelectric layer, and the dielectric constant and specific resistance at the interface of the piezoelectric layer change with time, and the detection sensitivity changes.

また、特許文献２に記載された圧電振動子は、電極の下地層としてタングステンを用いているが、この下地層が２層である旨の記載はないため１層であると考えられる。α相のタングステンは比抵抗が低いが、ＰＺＴとの密着性に劣り、またβ相のタングステンは比抵抗が高い。したがって、この構造のタングステンの下地層を特許文献１に記載の角速度センサに適用しても、上部電極層の剥離のおそれが生じたり、あるいは高抵抗による電力損失が生じるという課題を有してしまう。   Moreover, although the piezoelectric vibrator described in Patent Document 2 uses tungsten as the base layer of the electrode, there is no description that this base layer is two layers, so it is considered to be one layer. The α-phase tungsten has a low specific resistance, but has poor adhesion to PZT, and the β-phase tungsten has a high specific resistance. Therefore, even if the tungsten underlayer having this structure is applied to the angular velocity sensor described in Patent Document 1, there is a problem that the upper electrode layer may be peeled off or power loss due to high resistance occurs. .

さらに、特許文献３に記載されたタングステン電極は、半導体基板上に直接形成された電極であって圧電体層と上部電極との密着性を向上させるものではない。   Furthermore, the tungsten electrode described in Patent Document 3 is an electrode directly formed on a semiconductor substrate, and does not improve the adhesion between the piezoelectric layer and the upper electrode.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、圧電体層と電極の双方との密着性を良好にして両者の電気接続性を維持し、かつ電力損失を最小限に止めながら高温使用下での信頼性を向上させることができる圧電デバイスを提供することを目的とするものである。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and maintains good electrical contact between both the piezoelectric layer and the electrode, maintains the electrical connection between them, and uses the high temperature while minimizing power loss. It is an object of the present invention to provide a piezoelectric device that can improve the reliability.

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項１に記載の発明は、基板と、この基板上に形成された下部電極層と、この下部電極層上に形成された圧電体層と、この圧電体層上に形成された上部電極層と、前記圧電体層および前記下部電極層に接するように前記圧電体層と前記下部電極層の間に形成された下部密着層または前記圧電体層および前記上部電極層に接するように前記圧電体層と前記上部電極層の間に形成された上部密着層のいずれか一方もしくは両方とを備え、前記上部密着層および前記下部密着層をα相とβ相が混在したタングステンで構成された第１のタングステン層と、α相からなるタングステンで構成された第２のタングステン層とで構成し、かつ前記第１のタングステン層を前記圧電体層と接するように構成したもので、この構成によれば、前記上部密着層および前記下部密着層をα相とβ相が混在したタングステンで構成された第１のタングステン層と、α相からなるタングステンで構成された第２のタングステン層とで構成し、かつ前記第１のタングステン層を前記圧電体層と接するように構成しており、前記第１のタングステン層が前記圧電体層との密着性に優れているため、前記圧電体層と前記下部電極層または前記上部電極層との電気接続性を維持することができ、またα相は比抵抗が低いため、電力損失を最小限に止めることができ、さらにタングステンは高温下での拡散が少ないため、高温使用下での信頼性を向上させることができるという作用効果を有するものである。   According to the first aspect of the present invention, a substrate, a lower electrode layer formed on the substrate, a piezoelectric layer formed on the lower electrode layer, and a piezoelectric layer formed on the piezoelectric layer are formed. An upper electrode layer, a lower adhesion layer formed between the piezoelectric layer and the lower electrode layer so as to be in contact with the piezoelectric layer and the lower electrode layer, or a contact with the piezoelectric layer and the upper electrode layer One or both of an upper adhesion layer formed between the piezoelectric layer and the upper electrode layer, and the upper adhesion layer and the lower adhesion layer are made of tungsten in which α phase and β phase are mixed. The first tungsten layer and the second tungsten layer made of tungsten made of α phase, and the first tungsten layer is in contact with the piezoelectric layer. According to the top The adhesion layer and the lower adhesion layer are composed of a first tungsten layer composed of tungsten mixed with α phase and β phase, and a second tungsten layer composed of tungsten composed of α phase, and The first tungsten layer is in contact with the piezoelectric layer, and the first tungsten layer is excellent in adhesiveness with the piezoelectric layer, so that the piezoelectric layer and the lower electrode layer or the The electrical connectivity with the upper electrode layer can be maintained, and the α phase has a low specific resistance, so power loss can be minimized, and tungsten is less diffused at high temperatures, so it can be used at high temperatures. It has the effect that the reliability under can be improved.

本発明の請求項２に記載の発明は、基板上に下部電極層を形成する工程と、この下部電極層上に圧電体層を形成する工程と、この圧電体層上に上部電極層を形成する工程と、前記下部電極層を形成した後であって前記圧電体層を形成する前に前記圧電体層および前記下部電極層に接するように前記圧電体層と前記下部電極層の間に下部密着層を形成する工程または前記圧電体層を形成した後であって前記上部電極層を形成する前に前記圧電体層および前記上部電極層に接するように前記圧電体層と前記上部電極層の間に上部密着層を形成する工程のいずれか一方もしくは両方の工程とを備え、前記上部密着層および前記下部密着層を形成する工程をα相とβ相が混在したタングステンで構成された第１のタングステン層を形成する工程と、α相からなるタングステンで構成された第２のタングステン層を形成する工程とで構成し、かつ前記第１のタングステン層を前記圧電体層と接するように形成したもので、この製造方法によれば、前記上部密着層および前記下部密着層を形成する工程をα相とβ相が混在したタングステンで構成された第１のタングステン層を形成する工程と、α相からなるタングステンで構成された第２のタングステン層を形成する工程とで構成し、かつ前記第１のタングステン層を前記圧電体層と接するように構成しており、前記第１のタングステン層が前記圧電体層との密着性に優れているため、前記圧電体層と前記下部電極層または前記上部電極層との電気接続性を維持することができ、またα相は比抵抗が低いため、電力損失を最小限に止めることができ、さらにタングステンは高温下での拡散が少ないため、高温使用下での信頼性を向上させることができるという作用効果を有するものである。   According to a second aspect of the present invention, a step of forming a lower electrode layer on a substrate, a step of forming a piezoelectric layer on the lower electrode layer, and forming an upper electrode layer on the piezoelectric layer And a lower portion between the piezoelectric layer and the lower electrode layer so as to contact the piezoelectric layer and the lower electrode layer after forming the lower electrode layer and before forming the piezoelectric layer. After the step of forming an adhesion layer or after forming the piezoelectric layer and before forming the upper electrode layer, the piezoelectric layer and the upper electrode layer are in contact with the piezoelectric layer and the upper electrode layer. One or both of the steps of forming the upper adhesion layer between them, and the step of forming the upper adhesion layer and the lower adhesion layer is made of tungsten mixed with α phase and β phase. Forming a tungsten layer and an α phase Forming a second tungsten layer made of tungsten, and forming the first tungsten layer in contact with the piezoelectric layer. According to this manufacturing method, The step of forming the upper adhesion layer and the lower adhesion layer includes the step of forming a first tungsten layer composed of tungsten in which α phase and β phase are mixed, and the second tungsten composed of tungsten composed of α phase. And forming the first tungsten layer in contact with the piezoelectric layer, and the first tungsten layer has excellent adhesion to the piezoelectric layer. Therefore, electrical connectivity between the piezoelectric layer and the lower electrode layer or the upper electrode layer can be maintained, and since the α phase has a low specific resistance, power loss can be minimized, Furthermore, since tungsten has low diffusion at high temperatures, it has the effect of improving reliability under high temperature use.

本発明の請求項３に記載の発明は、基板と、この基板上に形成された下部電極層と、この下部電極層上に形成された圧電体層と、この圧電体層上に形成された上部電極層と、前記圧電体層および前記下部電極層に接するように前記圧電体層と前記下部電極層の間に形成された下部密着層または前記圧電体層および前記上部電極層に接するように前記圧電体層と前記上部電極層の間に形成された上部密着層のいずれか一方もしくは両方とを備え、前記上部密着層および前記下部密着層における前記圧電体層と接する部分をα相とβ相が混在したタングステンで構成し、かつ前記圧電体層から遠ざかるにしたがってβ相のタングステンの割合を減らし、さらに前記上部電極層または前記下部電極層と接する部分をα相からなるタングステンで構成したもので、この構成によれば、前記上部密着層および前記下部密着層における前記圧電体層と接する部分をα相とβ相が混在したタングステンで構成し、かつ前記圧電体層から遠ざかるにしたがってβ相のタングステンの割合を減らし、さらに前記上部電極層または前記下部電極層と接する部分をα相からなるタングステンで構成しており、前記α相とβ相が混在したタングステンが前記圧電体層との密着性に優れているため、前記圧電体層と前記下部電極層または前記上部電極層との電気接続性を維持することができ、またα相は比抵抗が低いため、電力損失を最小限に止めることができ、さらにタングステンは高温下での拡散が少ないため、高温使用下での信頼性を向上させることができるという作用効果を有するものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a substrate, a lower electrode layer formed on the substrate, a piezoelectric layer formed on the lower electrode layer, and formed on the piezoelectric layer. An upper electrode layer, a lower adhesion layer formed between the piezoelectric layer and the lower electrode layer so as to be in contact with the piezoelectric layer and the lower electrode layer, or a contact with the piezoelectric layer and the upper electrode layer One or both of an upper adhesion layer formed between the piezoelectric layer and the upper electrode layer, and a portion in contact with the piezoelectric layer in the upper adhesion layer and the lower adhesion layer is defined as an α phase and a β It is composed of tungsten in which phases are mixed, and the proportion of β-phase tungsten is reduced as it moves away from the piezoelectric layer, and the portion in contact with the upper electrode layer or the lower electrode layer is composed of tungsten composed of α-phase. According to this configuration, the portion of the upper adhesion layer and the lower adhesion layer that are in contact with the piezoelectric layer is composed of tungsten in which an α phase and a β phase are mixed, and as the distance from the piezoelectric layer increases, β The proportion of tungsten in the phase is reduced, and the portion in contact with the upper electrode layer or the lower electrode layer is made of tungsten composed of α-phase, and tungsten mixed with the α-phase and β-phase is mixed with the piezoelectric layer. Since it has excellent adhesion, the electrical connection between the piezoelectric layer and the lower electrode layer or the upper electrode layer can be maintained, and the α phase has a low specific resistance, so that power loss is minimized. Furthermore, since tungsten has less diffusion at high temperatures, it has the effect of improving reliability under high temperature use.

本発明の請求項４に記載の発明は、基板上に下部電極層を形成する工程と、この下部電極層上に圧電体層を形成する工程と、この圧電体層上に上部電極層を形成する工程と、前記下部電極層を形成した後であって前記圧電体層を形成する前に前記圧電体層および前記下部電極層に接するように前記圧電体層と前記下部電極層の間に下部密着層を形成する工程または前記圧電体層を形成した後であって前記上部電極層を形成する前に前記圧電体層および前記上部電極層に接するように前記圧電体層と前記上部電極層の間に上部密着層を形成する工程のいずれか一方もしくは両方の工程とを備え、前記上部密着層および前記下部密着層を形成する工程を前記圧電体層と接する部分にα相とβ相が混在したタングステンを形成し、かつ前記圧電体層から遠ざかるにしたがってβ相のタングステンの割合を減らし、さらに前記上部電極層または前記下部電極層と接する部分にα相からなるタングステンを形成する工程にしたもので、この製造方法によれば、前記上部密着層および前記下部密着層を形成する工程を前記圧電体層と接する部分にα相とβ相が混在したタングステンを形成し、かつ前記圧電体層から遠ざかるにしたがってβ相のタングステンの割合を減らし、さらに前記上部電極層または前記下部電極層と接する部分にα相からなるタングステンを形成する工程にしており、前記α相とβ相が混在したタングステンが前記圧電体層との密着性に優れているため、前記圧電体層と前記下部電極層または前記上部電極層との電気接続性を維持することができ、またα相は比抵抗が低いため、電力損失を最小限に止めることができ、さらにタングステンは高温下での拡散が少ないため、高温使用下での信頼性を向上させることができるという作用効果を有するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a step of forming a lower electrode layer on a substrate, a step of forming a piezoelectric layer on the lower electrode layer, and an upper electrode layer on the piezoelectric layer. And a lower portion between the piezoelectric layer and the lower electrode layer so as to contact the piezoelectric layer and the lower electrode layer after forming the lower electrode layer and before forming the piezoelectric layer. After the step of forming an adhesion layer or after forming the piezoelectric layer and before forming the upper electrode layer, the piezoelectric layer and the upper electrode layer are in contact with the piezoelectric layer and the upper electrode layer. One or both of the steps of forming the upper adhesion layer between them, and the step of forming the upper adhesion layer and the lower adhesion layer includes an α phase and a β phase at a portion in contact with the piezoelectric layer. A mixed tungsten is formed and the piezoelectric layer is The proportion of β-phase tungsten is reduced as the distance from the surface increases, and tungsten is formed of α-phase in a portion in contact with the upper electrode layer or the lower electrode layer. According to this manufacturing method, In the step of forming the adhesion layer and the lower adhesion layer, tungsten in which α phase and β phase are mixed is formed in a portion in contact with the piezoelectric layer, and the proportion of β phase tungsten is reduced as the distance from the piezoelectric layer increases. In addition, a step of forming tungsten made of α-phase in a portion in contact with the upper electrode layer or the lower electrode layer, and tungsten mixed with the α-phase and β-phase has excellent adhesion to the piezoelectric layer. Therefore, the electrical connectivity between the piezoelectric layer and the lower electrode layer or the upper electrode layer can be maintained, and the α phase has a low specific resistance. Loss can be minimized, and further tungsten because little diffusion at high temperature, and has a effect that it is possible to improve the reliability under high-temperature use.

以上のように本発明の圧電デバイスは、基板と、この基板上に形成された下部電極層と、この下部電極層上に形成された圧電体層と、この圧電体層上に形成された上部電極層と、前記圧電体層および前記下部電極層に接するように前記圧電体層と前記下部電極層の間に形成された下部密着層または前記圧電体層および前記上部電極層に接するように前記圧電体層と前記上部電極層の間に形成された上部密着層のいずれか一方もしくは両方とを備え、前記上部密着層および前記下部密着層をα相とβ相が混在したタングステンで構成された第１のタングステン層と、α相からなるタングステンで構成された第２のタングステン層とで構成し、かつ前記第１のタングステン層を前記圧電体層と接するように構成しており、前記第１のタングステン層が前記圧電体層との密着性に優れているため、前記圧電体層と前記下部電極層または前記上部電極層との電気接続性を維持することができ、またα相は比抵抗が低いため、電力損失を最小限に止めることができ、さらにタングステンは高温下での拡散が少ないため、高温使用下での信頼性を向上させることができるという優れた効果を奏するものである。   As described above, the piezoelectric device of the present invention includes a substrate, a lower electrode layer formed on the substrate, a piezoelectric layer formed on the lower electrode layer, and an upper portion formed on the piezoelectric layer. The electrode layer and the lower adhesion layer formed between the piezoelectric layer and the lower electrode layer so as to be in contact with the piezoelectric layer and the lower electrode layer, or the piezoelectric layer and the upper electrode layer so as to be in contact with the piezoelectric layer. One or both of the upper adhesion layer formed between the piezoelectric layer and the upper electrode layer is provided, and the upper adhesion layer and the lower adhesion layer are made of tungsten in which α phase and β phase are mixed. The first tungsten layer and the second tungsten layer made of α-phase tungsten, and the first tungsten layer is in contact with the piezoelectric layer. Tungsten layer Since the adhesiveness with the piezoelectric layer is excellent, the electrical connectivity between the piezoelectric layer and the lower electrode layer or the upper electrode layer can be maintained, and the α phase has a low specific resistance, The power loss can be minimized, and further, since tungsten is less diffused at high temperatures, it has an excellent effect of improving reliability under high temperature use.

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の一実施の形態における圧電デバイスの主要部の断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part of a piezoelectric device according to an embodiment of the present invention.

図１において、基板１はＳｉからなる円板上のウェハを所定の形状に加工することによって得られたものであり、圧電デバイスの振動子に該当するものである。基板表面層２は基板１の表面に形成されたものであり、ＳｉＯ2からなるものである。中間層３は基板表面層２上に形成されたものであり、ＴｉまたはＴｉＯxからなるものである。下部電極層４は中間層３上に形成されたものであり、ＰｔおよびＴｉからなるものである。配向制御層５は、下部電極層４上に形成されたものであり、ＰＬＴ（ランタンを添加したチタン酸鉛）、ＰＬＭＴ（ランタンとマグネシウムを添加したチタン酸鉛）などで構成されているものである。圧電体層６は配向制御層５上に形成されたものであり、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなるものである。第１のタングステン層７は圧電体層６上に形成されたものであり、α相タングステンとβ相タングステンが混在しているもので構成されているものである。第２のタングステン層８は第１のタングステン層７上に形成されたものであり、α相タングステンで構成されているものである。上部密着層９は第１のタングステン層７および第２のタングステン層８から構成されているものである。上部電極層１０は上部密着層９上に形成されたものであり、Ａｕからなるものである。 In FIG. 1, a substrate 1 is obtained by processing a wafer on a disk made of Si into a predetermined shape, and corresponds to a vibrator of a piezoelectric device. The substrate surface layer 2 is formed on the surface of the substrate 1 and is made of SiO 2 . The intermediate layer 3 is formed on the substrate surface layer 2 and is made of Ti or TiO x . The lower electrode layer 4 is formed on the intermediate layer 3 and is made of Pt and Ti. The orientation control layer 5 is formed on the lower electrode layer 4 and is composed of PLT (lead titanate added with lanthanum), PLMT (lead titanate added with lanthanum and magnesium), or the like. is there. The piezoelectric layer 6 is formed on the orientation control layer 5 and is made of PZT (lead zirconate titanate). The first tungsten layer 7 is formed on the piezoelectric layer 6 and is composed of a mixture of α-phase tungsten and β-phase tungsten. The second tungsten layer 8 is formed on the first tungsten layer 7 and is composed of α-phase tungsten. The upper adhesion layer 9 is composed of a first tungsten layer 7 and a second tungsten layer 8. The upper electrode layer 10 is formed on the upper adhesion layer 9 and is made of Au.

以上のように構成された本発明の一実施の形態における圧電デバイスの製造方法について、以下に説明する。   A method for manufacturing a piezoelectric device according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described below.

最初にＳｉからなる基板１の表面を酸化させることにより基板１の表面にＳｉＯ2からなる基板表面層２を形成する。次に、前記基板表面層２上にＴｉをスパッタにより形成することにより、中間層３を形成する。このときのスパッタ条件によりＴｉが酸素と反応してＴｉＯxとなり、これにより中間層３を構成する物質もＴｉＯxになる。次に、前記中間層３上にＰｔおよびＴｉをスパッタにより形成し、下部電極層４を形成する。次に、前記下部電極層４上にＰＬＴまたはＰＬＭＴをスパッタにより形成して配向制御層５を形成する。次に、前記配向制御層５上にＰＺＴをスパッタにより形成して圧電体層６を形成する。次に、前記圧電体層６上にα相とβ相が混在しているタングステンをスパッタにより形成して第１のタングステン層７を形成する。次に、前記第１のタングステン層７上にα相のタングステンをスパッタにより形成して第２のタングステン層８を形成する。次に、前記第２のタングステン層８上にＡｕをスパッタにより形成して上部電極層１０を形成する。 By first oxidizing the surface of the substrate 1 made of Si forming the substrate surface layer 2 made of SiO 2 on the surface of the substrate 1. Next, the intermediate layer 3 is formed by forming Ti on the substrate surface layer 2 by sputtering. Under the sputtering conditions at this time, Ti reacts with oxygen to become TiO x , whereby the material constituting the intermediate layer 3 also becomes TiO x . Next, Pt and Ti are formed on the intermediate layer 3 by sputtering to form the lower electrode layer 4. Next, PLT or PLMT is formed on the lower electrode layer 4 by sputtering to form the orientation control layer 5. Next, PZT is formed on the orientation control layer 5 by sputtering to form the piezoelectric layer 6. Next, the first tungsten layer 7 is formed on the piezoelectric layer 6 by sputtering with a mixture of α and β phases. Next, α-phase tungsten is formed on the first tungsten layer 7 by sputtering to form a second tungsten layer 8. Next, Au is formed on the second tungsten layer 8 by sputtering to form the upper electrode layer 10.

以上のように構成され、かつ製造された本発明の一実施の形態における圧電デバイスは、第１のタングステン層７をα相とβ相が混在するタングステンで構成しているため、圧電体層６との密着性が向上するものである。この密着性が向上する理由は完全に解明された訳ではないが、以下の理由であると考えられる。   In the piezoelectric device according to the embodiment of the present invention configured and manufactured as described above, the first tungsten layer 7 is composed of tungsten in which an α phase and a β phase are mixed. Adhesiveness is improved. The reason why the adhesion is improved is not completely elucidated, but is considered to be as follows.

ＰＺＴの格子定数はＰｂ、Ｚｒ、Ｔｉの配合率にもよるが約０．４０５ｎｍ近傍であり、一方、α相タングステンの格子定数は０．３１６ｎｍであって、両者の数値の差が大きいため密着性はよくないが、β相タングステンの格子定数は０．５０５ｎｍであるため、α相タングステンの格子定数とβ相タングステンの格子定数の中央の値とＰＺＴの格子定数とが非常に近い値になり、そのため、ＰＺＴに接する側からα相とβ相が混在したアモルファスあるいは微結晶のタングステン状態から整調作用で成長することにより第１のタングステン層７と圧電体層６との密着性が良好になっているものと考えられる。なお、α相とβ相が混在しているタングステンとα相のタングステンとの格子定数は異なっているが、両者は同じ物質であるため、密着力は高く、これにより、第１のタングステン層７と第２のタングステン層８との間の剥離が生じることは皆無に等しくなるものである。また、第１のタングステン層７と第２のタングステン層８とは２層でなくても連続的に変化した１層で設けても良いものである。   The lattice constant of PZT is about 0.405 nm although it depends on the blending ratio of Pb, Zr and Ti. On the other hand, the lattice constant of α-phase tungsten is 0.316 nm. Although the lattice constant of β phase tungsten is 0.505 nm, the lattice constant of α phase tungsten, the center value of the lattice constant of β phase tungsten, and the lattice constant of PZT are very close to each other. Therefore, the adhesion between the first tungsten layer 7 and the piezoelectric layer 6 is improved by growing from an amorphous or microcrystalline tungsten state in which α phase and β phase are mixed from the side in contact with PZT by a pacing action. It is thought that. Note that the lattice constants of the α-phase and β-phase mixed tungsten and the α-phase tungsten are different from each other. However, since both are the same material, the adhesion is high, and thus the first tungsten layer 7 And no peeling occurs between the second tungsten layer 8 and the second tungsten layer 8. Further, the first tungsten layer 7 and the second tungsten layer 8 may be provided as one layer that is continuously changed, instead of being two layers.

なお、上記本発明の一実施の形態における圧電デバイスは、上部密着層９を形成したものであるが、下部電極層４と圧電体層６との間に下部密着層（図示せず）を形成することもできるものである。この場合には、下部電極層４上にα相タングステンからなる第２のタングステン層８を形成し、その上にα相とβ相とが混在したタングステンからなる第１のタングステン層７を形成し、さらにその上に圧電体層６を形成した構成になるものである。この場合、圧電体層６の配向は第１のタングステン層７に依存する割合が大きくなるため、圧電体層６としては配向の面で第１のタングステン層７と相性のよい物質を選択することが好ましい。あるいは、圧電体層６を２層とし、そしてこの圧電体層６のうち第１のタングステン層７と接触する方の下側の層に第１のタングステン層７と密着性のよい物質を選択し、かつこの下側の層の上部に形成される上側の層の配向を良好にするような物質を選択するのが良い。   The piezoelectric device according to the embodiment of the present invention has the upper adhesive layer 9 formed, but a lower adhesive layer (not shown) is formed between the lower electrode layer 4 and the piezoelectric layer 6. It can also be done. In this case, a second tungsten layer 8 made of α-phase tungsten is formed on the lower electrode layer 4, and a first tungsten layer 7 made of tungsten in which an α-phase and a β-phase are mixed is formed thereon. Further, the piezoelectric layer 6 is further formed thereon. In this case, since the proportion of the orientation of the piezoelectric layer 6 depends on the first tungsten layer 7, a material that is compatible with the first tungsten layer 7 in terms of orientation is selected as the piezoelectric layer 6. Is preferred. Alternatively, the piezoelectric layer 6 is divided into two layers, and a substance having good adhesion with the first tungsten layer 7 is selected as a lower layer of the piezoelectric layer 6 that is in contact with the first tungsten layer 7. In addition, it is preferable to select a material that improves the orientation of the upper layer formed on the lower layer.

また、前記下部密着層は、上部密着層９とともに形成することができるが、上部密着層９を形成せずに下部密着層だけを形成することもできる。   The lower adhesion layer can be formed together with the upper adhesion layer 9, but only the lower adhesion layer can be formed without forming the upper adhesion layer 9.

そしてまた、α相とβ相とが混在したタングステンの形成とα相のタングステンの形成は、成膜時の温度、成膜時のスパッタにおけるＡｒのガス圧力、ＲＦパワー等を制御することにより所定の相状態のタングステンが得られるものである。なお、α相とβ相とが混在したタングステンとα相のタングステンの連続的な形成は成膜途中で成膜時の温度、成膜時のスパッタにおけるＡｒのガス圧力、ＲＦパワー等を制御することにより、連続的に変化した層が得られるものである。   In addition, the formation of tungsten in which α phase and β phase coexist and the formation of α phase tungsten are controlled by controlling the temperature during film formation, the Ar gas pressure during sputtering during film formation, the RF power, and the like. Thus, tungsten in the phase state can be obtained. In addition, the continuous formation of tungsten in which α-phase and β-phase are mixed and α-phase tungsten controls the temperature during film formation, the Ar gas pressure during sputtering during film formation, RF power, and the like. Thus, a continuously changed layer can be obtained.

そして、本発明の一実施の形態における圧電デバイスは、角速度センサなどの慣性センサやインクジェットプリンタ用ヘッドなどへの適用が可能である。これらへの適用は公知の慣性センサやインクジェットプリンタ用ヘッドの技術に本発明を適用することにより、当業者においては実施可能となるものである。例えば、角速度センサへの適用は、前述した特開２００３−２２７７１９号公報を参酌すればよいものである。   The piezoelectric device according to one embodiment of the present invention can be applied to an inertial sensor such as an angular velocity sensor, an inkjet printer head, and the like. Application to these can be performed by those skilled in the art by applying the present invention to known inertial sensor and ink jet printer head technologies. For example, the application to the angular velocity sensor may be made by referring to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-227719.

以上のように本発明の一実施の形態における圧電デバイスは、基板１と、この基板１上に形成された下部電極層４と、この下部電極層４上に形成された圧電体層６と、この圧電体層６上に形成された上部電極層１０と、前記圧電体層６および前記下部電極層４に接するように前記圧電体層６と前記下部電極層４の間に形成された下部密着層または前記圧電体層６および前記上部電極層１０に接するように前記圧電体層６と前記上部電極層１０の間に形成された上部密着層９のいずれか一方もしくは両方とを備え、前記上部密着層９および前記下部密着層をα相とβ相が混在したタングステンで構成された第１のタングステン層７と、α相からなるタングステンで構成された第２のタングステン層８とで構成し、かつ前記第１のタングステン層７を前記圧電体層６と接するように構成しているものであり、そして前記第１のタングステン層７が前記圧電体層６との密着性に優れているため、前記圧電体層６と前記下部電極層４または前記上部電極層１０との電気接続性を維持することができ、またα相は比抵抗が低いため、電力損失を最小限に止めることができ、さらにタングステンは高温下での拡散が少ないため、高温使用下での信頼性を向上させることができるという効果を有するものである。   As described above, the piezoelectric device according to the embodiment of the present invention includes the substrate 1, the lower electrode layer 4 formed on the substrate 1, the piezoelectric layer 6 formed on the lower electrode layer 4, The upper electrode layer 10 formed on the piezoelectric layer 6 and the lower adhesion formed between the piezoelectric layer 6 and the lower electrode layer 4 so as to be in contact with the piezoelectric layer 6 and the lower electrode layer 4 One or both of the upper contact layer 9 formed between the piezoelectric layer 6 and the upper electrode layer 10 so as to be in contact with the piezoelectric layer 6 and the upper electrode layer 10. The adhesion layer 9 and the lower adhesion layer are composed of a first tungsten layer 7 made of tungsten in which α phase and β phase are mixed, and a second tungsten layer 8 made of tungsten made of α phase, And the first tungsten layer 7 The piezoelectric layer 6 is configured to be in contact with the piezoelectric layer 6, and the first tungsten layer 7 is excellent in adhesion with the piezoelectric layer 6. The electrical connectivity with the layer 4 or the upper electrode layer 10 can be maintained, and since the α phase has a low specific resistance, power loss can be minimized, and tungsten can be diffused at a high temperature. Therefore, the reliability can be improved under high temperature use.

また、上記本発明の一実施の形態における圧電デバイスの製造方法は、基板１上に下部電極層４を形成する工程と、この下部電極層４上に圧電体層６を形成する工程と、この圧電体層６上に上部電極層１０を形成する工程と、前記下部電極層４を形成した後であって前記圧電体層６を形成する前に前記圧電体層６および前記下部電極層４に接するように前記圧電体層６と前記下部電極層４の間に下部密着層を形成する工程または前記圧電体層６を形成した後であって前記上部電極層１０を形成する前に前記圧電体層６および前記上部電極層１０に接するように前記圧電体層６と前記上部電極層１０の間に上部密着層９を形成する工程のいずれか一方もしくは両方の工程とを備え、前記上部密着層９および前記下部密着層を形成する工程をα相とβ相が混在したタングステンで構成された第１のタングステン層７を形成する工程と、α相からなるタングステンで構成された第２のタングステン層８を形成する工程とで構成し、かつ前記第１のタングステン層７を前記圧電体層６と接するように構成しており、そして前記第１のタングステン層７が前記圧電体層６との密着性に優れているため、前記圧電体層６と前記下部電極層４または前記上部電極層１０との電気接続性を維持することができ、またα相は比抵抗が低いため、電力損失を最小限に止めることができ、さらにタングステンは高温下での拡散が少ないため、高温使用下での信頼性を向上させることができるという効果を有するものである。   The method for manufacturing a piezoelectric device according to the embodiment of the present invention includes a step of forming the lower electrode layer 4 on the substrate 1, a step of forming the piezoelectric layer 6 on the lower electrode layer 4, The step of forming the upper electrode layer 10 on the piezoelectric layer 6 and the formation of the piezoelectric layer 6 and the lower electrode layer 4 after forming the lower electrode layer 4 and before forming the piezoelectric layer 6 The step of forming a lower adhesion layer between the piezoelectric layer 6 and the lower electrode layer 4 so as to be in contact, or after the formation of the piezoelectric layer 6 and before the formation of the upper electrode layer 10 One or both of the steps of forming the upper adhesion layer 9 between the piezoelectric layer 6 and the upper electrode layer 10 so as to be in contact with the layer 6 and the upper electrode layer 10, and the upper adhesion layer 9 and the step of forming the lower adhesion layer a step of forming a first tungsten layer 7 made of tungsten mixed with β-phase, and a step of forming a second tungsten layer 8 made of tungsten made of α-phase; The tungsten layer 7 is in contact with the piezoelectric layer 6, and the first tungsten layer 7 is excellent in adhesiveness with the piezoelectric layer 6. The electrical connectivity with the lower electrode layer 4 or the upper electrode layer 10 can be maintained, and since the α phase has a low specific resistance, power loss can be minimized, and tungsten can be used at high temperatures. Since the diffusion is small, the reliability under high temperature use can be improved.

そしてまた、上記本発明の一実施の形態における圧電デバイスは、基板１と、この基板１上に形成された下部電極層４と、この下部電極層４上に形成された圧電体層６と、この圧電体層６上に形成された上部電極層１０と、前記圧電体層６および前記下部電極層４に接するように前記圧電体層６と前記下部電極層４の間に形成された下部密着層または前記圧電体層６および前記上部電極層１０に接するように前記圧電体層６と前記上部電極層１０の間に形成された上部密着層９のいずれか一方もしくは両方とを備え、前記上部密着層９および前記下部密着層における前記圧電体層６と接する部分をα相とβ相が混在したタングステンで構成し、かつ前記圧電体層６から遠ざかるにしたがってβ相のタングステンの割合を減らし、さらに前記上部電極層１０または前記下部電極層４と接する部分をα相からなるタングステンで構成しており、前記α相とβ相が混在しているタングステンが前記圧電体層６との密着性に優れているため、前記圧電体層６と前記下部電極層４または前記上部電極層１０との電気接続性を維持することができ、またα相は比抵抗が低いため、電力損失を最小限に止めることができ、さらにタングステンは高温下での拡散が少ないため、高温使用下での信頼性を向上させることができるという効果を有するものである。   The piezoelectric device according to the embodiment of the present invention includes a substrate 1, a lower electrode layer 4 formed on the substrate 1, a piezoelectric layer 6 formed on the lower electrode layer 4, The upper electrode layer 10 formed on the piezoelectric layer 6 and the lower adhesion formed between the piezoelectric layer 6 and the lower electrode layer 4 so as to be in contact with the piezoelectric layer 6 and the lower electrode layer 4 One or both of the upper contact layer 9 formed between the piezoelectric layer 6 and the upper electrode layer 10 so as to be in contact with the piezoelectric layer 6 and the upper electrode layer 10. The portion in contact with the piezoelectric layer 6 in the adhesion layer 9 and the lower adhesion layer is composed of tungsten in which an α phase and a β phase are mixed, and the proportion of β phase tungsten is reduced as the distance from the piezoelectric layer 6 increases. Furthermore, the upper part The portion in contact with the electrode layer 10 or the lower electrode layer 4 is made of tungsten made of α-phase, and tungsten in which the α-phase and β-phase are mixed has excellent adhesion to the piezoelectric layer 6. Therefore, electrical connectivity between the piezoelectric layer 6 and the lower electrode layer 4 or the upper electrode layer 10 can be maintained, and since the α phase has a low specific resistance, power loss can be minimized. Further, since tungsten has a low diffusion at a high temperature, it has an effect of improving the reliability under a high temperature use.

さらに、上記本発明の一実施の形態における圧電デバイスの製造方法は、基板１上に下部電極層４を形成する工程と、この下部電極層４上に圧電体層６を形成する工程と、この圧電体層６上に上部電極層１０を形成する工程と、前記下部電極層４を形成した後であって前記圧電体層６を形成する前に前記圧電体層６および前記下部電極層４に接するように前記圧電体層６と前記下部電極層４の間に下部密着層を形成する工程または前記圧電体層６を形成した後であって前記上部電極層１０を形成する前に前記圧電体層６および前記上部電極層１０に接するように前記圧電体層６と前記上部電極層１０の間に上部密着層９を形成する工程のいずれか一方もしくは両方の工程とを備え、前記上部密着層９および前記下部密着層を形成する工程を前記圧電体層６と接する部分にα相とβ相が混在したタングステンを形成し、かつ前記圧電体層６から遠ざかるにしたがってβ相のタングステンの割合を減らし、さらに前記上部電極層１０または前記下部電極層４と接する部分にα相からなるタングステンを形成する工程にしており、かつ前記α相とβ相が混在したタングステンが前記圧電体層６との密着性に優れているため、前記圧電体層６と前記下部電極層４または前記上部電極層１０との電気接続性を維持することができ、またα相は比抵抗が低いため、電力損失を最小限に止めることができ、さらにタングステンは高温下での拡散が少ないため、高温使用下での信頼性を向上させることができるという効果を有するものである。   Further, the piezoelectric device manufacturing method according to the embodiment of the present invention includes a step of forming the lower electrode layer 4 on the substrate 1, a step of forming the piezoelectric layer 6 on the lower electrode layer 4, The step of forming the upper electrode layer 10 on the piezoelectric layer 6 and the formation of the piezoelectric layer 6 and the lower electrode layer 4 after forming the lower electrode layer 4 and before forming the piezoelectric layer 6 The step of forming a lower adhesion layer between the piezoelectric layer 6 and the lower electrode layer 4 so as to be in contact, or after the formation of the piezoelectric layer 6 and before the formation of the upper electrode layer 10 One or both of the steps of forming the upper adhesion layer 9 between the piezoelectric layer 6 and the upper electrode layer 10 so as to be in contact with the layer 6 and the upper electrode layer 10, and the upper adhesion layer 9 and before the step of forming the lower adhesion layer Forming tungsten in which α phase and β phase are mixed in a portion in contact with the piezoelectric layer 6, and decreasing the proportion of β phase tungsten as the distance from the piezoelectric layer 6 increases, and further, the upper electrode layer 10 or the lower electrode The step of forming tungsten composed of α-phase in the portion in contact with the layer 4 and tungsten mixed with the α-phase and β-phase has excellent adhesion to the piezoelectric layer 6. 6 and the lower electrode layer 4 or the upper electrode layer 10 can be maintained, and the α phase has a low specific resistance, so that power loss can be minimized, and tungsten has a high temperature. Since there is little diffusion below, it has the effect that the reliability under high temperature use can be improved.

本発明に係る圧電デバイスおよびその製造方法は、圧電体層と下部電極層または上部電極層との電気接続性を維持することができ、かつ電力損失を最小限に止めながら高温使用下での信頼性を向上させることができるという効果を有するものであり、特に角速度センサ等の慣性力センサやインクジェットプリンタのヘッド等に適用して有用となるものである。   The piezoelectric device and the manufacturing method thereof according to the present invention can maintain electrical connectivity between the piezoelectric layer and the lower electrode layer or the upper electrode layer, and can be reliably used at high temperatures while minimizing power loss. In particular, it is useful when applied to an inertial force sensor such as an angular velocity sensor, a head of an ink jet printer, or the like.

本発明の一実施の形態における圧電デバイスの主要部の断面図Sectional drawing of the principal part of the piezoelectric device in one embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

１ 基板
２ 基板表面層
３ 中間層
４ 下部電極層
５ 配向制御層
６ 圧電体層
７ 第１のタングステン層
８ 第２のタングステン層
９ 上部密着層
１０ 上部電極層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Substrate surface layer 3 Intermediate layer 4 Lower electrode layer 5 Orientation control layer 6 Piezoelectric layer 7 First tungsten layer 8 Second tungsten layer 9 Upper adhesion layer 10 Upper electrode layer

Claims (4)

基板と、この基板上に形成された下部電極層と、この下部電極層上に形成された圧電体層と、この圧電体層上に形成された上部電極層と、前記圧電体層および前記下部電極層に接するように前記圧電体層と前記下部電極層の間に形成された下部密着層または前記圧電体層および前記上部電極層に接するように前記圧電体層と前記上部電極層の間に形成された上部密着層のいずれか一方もしくは両方とを備え、前記上部密着層および前記下部密着層をα相とβ相が混在したタングステンで構成された第１のタングステン層と、α相からなるタングステンで構成された第２のタングステン層とで構成し、かつ前記第１のタングステン層を前記圧電体層と接するように構成した圧電デバイス。 A substrate, a lower electrode layer formed on the substrate, a piezoelectric layer formed on the lower electrode layer, an upper electrode layer formed on the piezoelectric layer, the piezoelectric layer and the lower layer A lower adhesion layer formed between the piezoelectric layer and the lower electrode layer so as to be in contact with the electrode layer or between the piezoelectric layer and the upper electrode layer so as to be in contact with the piezoelectric layer and the upper electrode layer A first tungsten layer including one or both of the formed upper adhesive layer and the upper adhesive layer and the lower adhesive layer made of tungsten in which an α phase and a β phase are mixed; and an α phase. A piezoelectric device configured with a second tungsten layer made of tungsten and configured to contact the first tungsten layer with the piezoelectric layer. 基板上に下部電極層を形成する工程と、この下部電極層上に圧電体層を形成する工程と、この圧電体層上に上部電極層を形成する工程と、前記下部電極層を形成した後であって前記圧電体層を形成する前に前記圧電体層および前記下部電極層に接するように前記圧電体層と前記下部電極層の間に下部密着層を形成する工程または前記圧電体層を形成した後であって前記上部電極層を形成する前に前記圧電体層および前記上部電極層に接するように前記圧電体層と前記上部電極層の間に上部密着層を形成する工程のいずれか一方もしくは両方の工程とを備え、前記上部密着層および前記下部密着層を形成する工程をα相とβ相が混在したタングステンで構成された第１のタングステン層を形成する工程と、α相からなるタングステンで構成された第２のタングステン層を形成する工程とで構成し、かつ前記第１のタングステン層を前記圧電体層と接するように形成した圧電デバイスの製造方法。 Forming a lower electrode layer on the substrate; forming a piezoelectric layer on the lower electrode layer; forming an upper electrode layer on the piezoelectric layer; and after forming the lower electrode layer A step of forming a lower adhesion layer between the piezoelectric layer and the lower electrode layer so as to be in contact with the piezoelectric layer and the lower electrode layer before forming the piezoelectric layer; Either of the steps of forming an upper adhesion layer between the piezoelectric layer and the upper electrode layer so as to be in contact with the piezoelectric layer and the upper electrode layer after forming and before forming the upper electrode layer One or both of the steps, forming the upper adhesion layer and the lower adhesion layer, forming a first tungsten layer composed of tungsten in which α phase and β phase are mixed, and α phase Made of tungsten consisting of Constituted by a step of forming a second tungsten layer, and method for manufacturing a piezoelectric device of the first tungsten layer was formed in contact with the piezoelectric layer. 基板と、この基板上に形成された下部電極層と、この下部電極層上に形成された圧電体層と、この圧電体層上に形成された上部電極層と、前記圧電体層および前記下部電極層に接するように前記圧電体層と前記下部電極層の間に形成された下部密着層または前記圧電体層および前記上部電極層に接するように前記圧電体層と前記上部電極層の間に形成された上部密着層のいずれか一方もしくは両方とを備え、前記上部密着層および前記下部密着層における前記圧電体層と接する部分をα相とβ相が混在したタングステンで構成し、かつ前記圧電体層から遠ざかるにしたがってβ相のタングステンの割合を減らし、さらに前記上部電極層または前記下部電極層と接する部分をα相からなるタングステンで構成した圧電デバイス。 A substrate, a lower electrode layer formed on the substrate, a piezoelectric layer formed on the lower electrode layer, an upper electrode layer formed on the piezoelectric layer, the piezoelectric layer and the lower layer A lower adhesion layer formed between the piezoelectric layer and the lower electrode layer so as to be in contact with the electrode layer or between the piezoelectric layer and the upper electrode layer so as to be in contact with the piezoelectric layer and the upper electrode layer Any one or both of the formed upper adhesive layers, and a portion of the upper adhesive layer and the lower adhesive layer that is in contact with the piezoelectric layer is composed of tungsten in which an α phase and a β phase are mixed, and the piezoelectric A piezoelectric device in which the proportion of β-phase tungsten is reduced as the distance from the body layer increases, and the portion in contact with the upper electrode layer or the lower electrode layer is made of tungsten made of α-phase. 基板上に下部電極層を形成する工程と、この下部電極層上に圧電体層を形成する工程と、この圧電体層上に上部電極層を形成する工程と、前記下部電極層を形成した後であって前記圧電体層を形成する前に前記圧電体層および前記下部電極層に接するように前記圧電体層と前記下部電極層の間に下部密着層を形成する工程または前記圧電体層を形成した後であって前記上部電極層を形成する前に前記圧電体層および前記上部電極層に接するように前記圧電体層と前記上部電極層の間に上部密着層を形成する工程のいずれか一方もしくは両方の工程とを備え、前記上部密着層および前記下部密着層を形成する工程を前記圧電体層と接する部分にα相とβ相が混在したタングステンを形成し、かつ前記圧電体層から遠ざかるにしたがってβ相のタングステンの割合を減らし、さらに前記上部電極層または前記下部電極層と接する部分にα相からなるタングステンを形成する工程にした圧電体デバイスの製造方法。 Forming a lower electrode layer on the substrate; forming a piezoelectric layer on the lower electrode layer; forming an upper electrode layer on the piezoelectric layer; and after forming the lower electrode layer A step of forming a lower adhesion layer between the piezoelectric layer and the lower electrode layer so as to be in contact with the piezoelectric layer and the lower electrode layer before forming the piezoelectric layer; Either of the steps of forming an upper adhesion layer between the piezoelectric layer and the upper electrode layer so as to be in contact with the piezoelectric layer and the upper electrode layer after forming and before forming the upper electrode layer One or both steps, wherein the step of forming the upper adhesion layer and the lower adhesion layer is performed by forming tungsten in which α phase and β phase are mixed in a portion in contact with the piezoelectric layer, and the piezoelectric layer As you move away from the Reducing the proportion of stent, further the upper electrode layer or the method of manufacturing the piezoelectric devices to the step of forming a tungsten consisting of α phase in a portion in contact with the lower electrode layer.
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