JP2009038274A - 圧電素子およびその製造方法、アクチュエータ、並びに、液体噴射ヘッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る圧電素子100の製造方法は、基体10の上方にパターニングされた下部電極12を形成する工程と、基体10および下部電極12の上にチタン層14を形成する工程と、チタン層14の上方に圧電体層16を形成する工程と、圧電体層16の上方に上部電極18を形成する工程と、少なくとも、上部電極18および圧電体層16をパターニングする工程と、を含み、上部電極18および圧電体層16をパターニングする工程は、圧電体層16がチタン層14を介して下部電極12の上に位置する第1部分16aと、圧電体層16がチタン層14を介して基体10の上に位置する第2部分16bと、を有するように行われることができる。
【選択図】図1
Description
基体の上方にパターニングされた下部電極を形成する工程と、
前記基体および前記下部電極の上にチタン層を形成する工程と、
前記チタン層の上に圧電体層を形成する工程と、
前記圧電体層の上方に上部電極を形成する工程と、
少なくとも、前記上部電極および前記圧電体層をパターニングする工程と、を含み、
前記上部電極および前記圧電体層をパターニングする工程は、前記圧電体層が前記チタン層を介して前記下部電極の上に位置する第1部分と、前記圧電体層が前記チタン層を介して前記基体の上に位置する第2部分と、を有するように行われることができる。
前記チタン層を形成する工程は、該チタン層の厚さが5nm以上、10nm以下となるように行われることができる。
基体と、
前記基体の上方に形成された下部電極と、
前記基体および前記下部電極の上に形成されたチタン層と、
前記チタン層の上に形成された圧電体層と、
前記圧電体層の上方に形成された上部電極と、を含み、
前記圧電体層は、前記チタン層を介して前記下部電極の上に位置する第1部分と、前記チタン層を介して前記基体の上に位置する第2部分と、を有することができる。
前記圧電体層は、平面視において、前記第2部分から前記第1部分に向かう方向を第1の方向としたとき、前記第2部分が、前記第1部分の前記第1の方向における少なくとも一方の端部と連続するように設けられることができる。
前記チタン層の厚さは、5nm以上、10nm以下であることができる。
前記の圧電素子を含み、
前記基体が振動板を有することができる。
前記アクチュエータと、
前記基体に形成された流路と、
前記基体の下方に形成された、前記流路に連続するノズル穴を有するノズルプレートと、を含むことができる。
図1は、本実施形態に係る圧電素子100を模式的に示す断面図である。図2は、本実施形態に係る圧電素子100を模式的に示す平面図である。なお、図1は、図2のA−A線における断面を示す図である。図2に示す例では、圧電素子100が2つ配置されているが、圧電素子100の数は特に限定されるわけではない。なお、図2では、便宜上、上部電極の図示を省略している。
次に、本実施形態に係る圧電素子100の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図3〜図7は、本実施形態に係る圧電素子の製造工程を概略的に示す断面図である。
以下、本発明の実施例について述べるが、本発明は、これらに限定されない。
実施例に係る圧電素子のサンプルは、以下のようにして得た。
上述の方法で製造した圧電体層16(PZT膜)の表面のグレインサイズを、走査電子顕微鏡(SEM)で評価した。なお、チタン層14の厚さは、8nmとした。
上述の方法で製造した圧電体層16(PZT膜)について、チタン層14の厚さの変化に対するPZT膜の(100)面と(110)面の配向度[%]を、X線回折広角測定法で測定した。測定結果を図11に示した。ここで、配向度とは、PZT膜の(XYZ)面の反射強度をI(XYZ)とすると、
I(XYZ)/{I(100)+I(110)+I(111)}
で表されるものとする。なお、PZT膜が(100)に配向すると、圧電素子100は良好な圧電特性を示す。
次に、上述した圧電素子がアクチュエータとして機能している液体噴射ヘッドについて説明する。
20 基板、21 リザーバ、22 流路、23 供給口、24 振動板、25 筐体、26 ノズルプレート、27 貫通孔、28ノズル穴、100 圧電素子、110 圧電素子の振動部、150 アクチュエータ、200 液体噴射ヘッド
Claims (7)
- 基体の上方にパターニングされた下部電極を形成する工程と、
前記基体および前記下部電極の上にチタン層を形成する工程と、
前記チタン層の上に圧電体層を形成する工程と、
前記圧電体層の上方に上部電極を形成する工程と、
少なくとも、前記上部電極および前記圧電体層をパターニングする工程と、を含み、
前記上部電極および前記圧電体層をパターニングする工程は、前記圧電体層が前記チタン層を介して前記下部電極の上に位置する第1部分と、前記圧電体層が前記チタン層を介して前記基体の上に位置する第2部分と、を有するように行われる、圧電素子の製造方法。 - 請求項1において、
前記チタン層を形成する工程は、該チタン層の厚さが5nm以上、10nm以下となるように行われる、圧電素子の製造方法。 - 基体と、
前記基体の上方に形成された下部電極と、
前記基体および前記下部電極の上に形成されたチタン層と、
前記チタン層の上に形成された圧電体層と、
前記圧電体層の上方に形成された上部電極と、を含み、
前記圧電体層は、前記チタン層を介して前記下部電極の上に位置する第1部分と、前記チタン層を介して前記基体の上に位置する第2部分と、を有する、圧電素子。 - 請求項3において、
前記圧電体層は、平面視において、前記第2部分から前記第1部分に向かう方向を第1の方向としたとき、前記第2部分が、前記第1部分の前記第1の方向における少なくとも一方の端部と連続するように設けられた圧電素子。 - 請求項3または4において、
前記チタン層の厚さは、5nm以上、10nm以下である、圧電素子。 - 請求項3ないし5のいずれかに記載の圧電素子を含み、
前記基体が振動板を有する、アクチュエータ。 - 請求項6に記載のアクチュエータと、
前記基体に形成された流路と、
前記基体の下方に形成された、前記流路に連続するノズル穴を有するノズルプレートと、を含む、液体噴射ヘッド。
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- 2007-08-03 JP JP2007202680A patent/JP2009038274A/ja not_active Withdrawn
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