JP2011096706A - 圧電デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】欠陥が少なく信頼性の高い圧電デバイスを製造できる圧電デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】第1導電層20と、第2導電層40と、第1導電層20と第2導電層40とに挟まれた圧電層30とを含む圧電素子100を有する圧電デバイス1の製造方法であって、第1導電層20及び第2導電層40の少なくとも一方の導電層を形成する導電層形成工程と、導電層形成工程で形成された導電層の形状の異常を検出する導電層検出工程と、導電層検出工程で異常が検出された場合に、異常を修復する導電層修復工程と、を含む。
【選択図】図2
【解決手段】第1導電層20と、第2導電層40と、第1導電層20と第2導電層40とに挟まれた圧電層30とを含む圧電素子100を有する圧電デバイス1の製造方法であって、第1導電層20及び第2導電層40の少なくとも一方の導電層を形成する導電層形成工程と、導電層形成工程で形成された導電層の形状の異常を検出する導電層検出工程と、導電層検出工程で異常が検出された場合に、異常を修復する導電層修復工程と、を含む。
【選択図】図2
Description
本発明は、圧電デバイスの製造方法に関する。
従来、下部電極、圧電体層および上部電極を備えた圧電素子などの薄膜形状のパターンを有するデバイスは、フォトリソグラフィによるパターニング工程を経て形成されることが一般的であった。フォトリソグラフィによって素子をパターニングする工程は、材料の使用効率が悪く、またマスキング、エッチング等の工程を経るため、割高でスループットも必ずしも優れていなかった。
このような問題に対して、フォトリソグラフィを必要としない方法として、特許文献1には、電極材料と基板との親和性を表面修飾によって調節し、所定領域に選択的に電極パターンを形成する方法が開示されている。
しかしながら、液相プロセスのようにフォトリソグラフィを必要としない方法は、フォトリソグラフィによるパターニングに比べて精度が低いのが現状である。そのため、形成したパターンの欠落や、不要部分へのパターンの形成が発生しやすい。これにより、圧電デバイスの信頼性を損なう可能性がある。
本発明のいくつかの態様によれば、欠陥が少なく信頼性の高い圧電デバイスを製造できる圧電デバイスの製造方法を提供することができる。
(1)本発明の態様の1つである圧電デバイスの製造方法は、
第1導電層と、第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層とに挟まれた圧電層とを含む圧電素子を有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記第1導電層及び前記第2導電層の少なくとも一方の導電層を形成する導電層形成工程と、
前記導電層形成工程で形成された前記導電層の形状の異常を検出する導電層検出工程と、
前記導電層検出工程で前記異常が検出された場合に、前記異常を修復する導電層修復工程と、
を含む。
第1導電層と、第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層とに挟まれた圧電層とを含む圧電素子を有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記第1導電層及び前記第2導電層の少なくとも一方の導電層を形成する導電層形成工程と、
前記導電層形成工程で形成された前記導電層の形状の異常を検出する導電層検出工程と、
前記導電層検出工程で前記異常が検出された場合に、前記異常を修復する導電層修復工程と、
を含む。
本発明によれば、導電層検出工程で異常が検出された場合に、異常を修復する導電層修復工程を行うので、導電層の欠陥が少なく信頼性の高い圧電デバイスを製造できる。
(2)この圧電デバイスの製造方法は、
前記導電層形成工程では、発光材料を含む材料で前記第1導電層及び前記第2導電層の少なくとも一方を形成してもよい。
前記導電層形成工程では、発光材料を含む材料で前記第1導電層及び前記第2導電層の少なくとも一方を形成してもよい。
これにより、導電層検出工程において、異常の有無を識別しやすくなる。
(3)この圧電デバイスの製造方法は、
前記導電層形成工程では、液相プロセスにより前記第1導電層及び前記第2導電層の少なくとも一方を形成してもよい。
前記導電層形成工程では、液相プロセスにより前記第1導電層及び前記第2導電層の少なくとも一方を形成してもよい。
液相プロセスは、フォトリソグラフィによるパターニングに比べて精度が低い。したがって、異常を修復する導電層修復工程を行うことにより、導電層の欠陥が少なく信頼性の高い圧電デバイスを製造できる。
(4)この圧電デバイスの製造方法は、
前記導電層検出工程において、前記異常として前記第1導電層及び前記第2導電層のいずれかの一部に欠落箇所を検出した場合には、前記導電層修復工程では、インクジェット法、ディップペン法及びディスペンス法のいずれかを用いて前記欠落箇所を除去してもよい。
前記導電層検出工程において、前記異常として前記第1導電層及び前記第2導電層のいずれかの一部に欠落箇所を検出した場合には、前記導電層修復工程では、インクジェット法、ディップペン法及びディスペンス法のいずれかを用いて前記欠落箇所を除去してもよい。
これにより、欠落箇所を除去することができる。
(5)この圧電デバイスの製造方法は、
前記導電層検出工程において、前記異常として前記第1導電層及び前記第2導電層のいずれかの一部に余剰箇所を検出した場合には、前記導電層修復工程では、レーザー、プラズマ及びイオンビームのいずれかを前記余剰箇所に照射して前記余剰箇所を修復してもよい。
前記導電層検出工程において、前記異常として前記第1導電層及び前記第2導電層のいずれかの一部に余剰箇所を検出した場合には、前記導電層修復工程では、レーザー、プラズマ及びイオンビームのいずれかを前記余剰箇所に照射して前記余剰箇所を修復してもよい。
これにより、余剰箇所を修復することができる。
(6)この圧電デバイスの製造方法は、
前記圧電層を形成する圧電層形成工程と、
前記圧電層形成工程で形成された前記圧電層の形状の異常を検出する圧電層検出工程と、
前記圧電層検出工程で前記異常が検出された場合に、前記異常を修復する圧電層修復工程と、
を含んでもよい。
前記圧電層を形成する圧電層形成工程と、
前記圧電層形成工程で形成された前記圧電層の形状の異常を検出する圧電層検出工程と、
前記圧電層検出工程で前記異常が検出された場合に、前記異常を修復する圧電層修復工程と、
を含んでもよい。
圧電層検出工程で異常が検出された場合に、異常を修復する圧電層修復工程を行うので、圧電層の欠陥が少なく信頼性の高い圧電デバイスを製造できる。
(7)この圧電デバイスの製造方法は、
前記圧電層形成工程では、発光材料を含む材料で圧電層を形成してもよい。
前記圧電層形成工程では、発光材料を含む材料で圧電層を形成してもよい。
これにより、圧電層検出工程において、異常の有無を識別しやすくなる。
(8)この圧電デバイスの製造方法は、
前記圧電層形成工程では、液相プロセスにより前記圧電層を形成してもよい。
前記圧電層形成工程では、液相プロセスにより前記圧電層を形成してもよい。
液相プロセスは、フォトリソグラフィによるパターニングに比べて精度が低い。したがって、異常を修復する圧電層修復工程を行うことにより、圧電層の欠陥が少なく信頼性の高い圧電デバイスを製造できる。
(9)この圧電デバイスの製造方法は、
前記圧電層検出工程において、前記異常として前記圧電層の一部に欠落箇所を検出した場合には、前記圧電層修復工程では、インクジェット法、ディップペン法及びディスペンス法のいずれかを用いて前記欠落箇所を修復してもよい。
前記圧電層検出工程において、前記異常として前記圧電層の一部に欠落箇所を検出した場合には、前記圧電層修復工程では、インクジェット法、ディップペン法及びディスペンス法のいずれかを用いて前記欠落箇所を修復してもよい。
これにより、欠落箇所を修復することができる。
(10)この圧電デバイスの製造方法は、
前記圧電層検出工程において、前記異常として前記圧電層の一部に余剰箇所を検出した場合には、前記圧電層修復工程では、レーザー、プラズマ及びイオンビームのいずれかを前記余剰箇所に照射して前記余剰箇所を修復してもよい。
前記圧電層検出工程において、前記異常として前記圧電層の一部に余剰箇所を検出した場合には、前記圧電層修復工程では、レーザー、プラズマ及びイオンビームのいずれかを前記余剰箇所に照射して前記余剰箇所を修復してもよい。
これにより、余剰箇所を修復することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
なお、本実施形態に係る記載では、「上」という文言を、例えば、「特定のもの(以下「A」という)の「上」に他の特定のもの(以下「B」という)を形成する」などと用いている。本実施形態に係る記載では、この例のような場合に、A上に直接Bを形成するような場合と、A上に他のものを介してBを形成するような場合とが含まれるものとして、「上」という文言を用いている。
1.圧電デバイスの製造方法の概略
本実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の概略について、圧電デバイスの一例として圧電アクチュエーターを製造する場合を例にとり説明する。なお、圧電デバイスとしてはこれに限らず、例えば、セラミック共振子、水晶振動子、圧電型角速度センサ、表面実装型加速度センサ、超音波モータ、圧電トランス、SAW(surface acoustic wave)デバイス等を挙げることができる。
本実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の概略について、圧電デバイスの一例として圧電アクチュエーターを製造する場合を例にとり説明する。なお、圧電デバイスとしてはこれに限らず、例えば、セラミック共振子、水晶振動子、圧電型角速度センサ、表面実装型加速度センサ、超音波モータ、圧電トランス、SAW(surface acoustic wave)デバイス等を挙げることができる。
図1は、本実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の流れを示すフローチャート、図2は、本実施形態に係る圧電デバイスの製造方法を説明するための圧電デバイスの断面図である。
本実施形態に係る圧電デバイスの製造方法は、第1導電層20と、第2導電層40と、第1導電層20と第2導電層40とに挟まれた圧電層30とを含む圧電素子100を有する圧電デバイス1の製造方法であって、第1導電層20及び第2導電層40の少なくとも一方の導電層を形成する導電層形成工程と、導電層形成工程で形成された導電層の形状の異常を検出する導電層検出工程と、導電層検出工程で異常が検出された場合に、異常を修復する導電層修復工程と、を含む。
また、本実施形態に係る圧電デバイスの製造方法は、圧電層30を形成する圧電層形成工程と、圧電層形成工程で形成された圧電層30の形状の異常を検出する圧電層検出工程と、圧電層検出工程で異常が検出された場合に、異常を修復する圧電層修復工程と、を含んでもよい。
図1に示すフローチャートにおいて、まず、第1導電層20を形成する(ステップS100;本発明における導電層形成工程に対応)。図2(A)に示す例では、基板10の上に第1導電層20を形成している。
基板10としては、例えば、半導体基板、樹脂基板等を用途に応じて任意に用いることができる。本実施形態においては、基板10は、圧電アクチュエーター1の振動板として構成されている。振動板としての基板10としては、例えば、酸化ジルコニウム、酸化珪素及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも1種の層又はこれらの積層体として形成することができる。
第1導電層20は、導電性を有し、圧電素子の下部電極として機能する。第1導電層20の材料としては、例えば、Cu、Ag、Ir、Pt等の金属や、ITO、IrO2、SrRuO3、LaNiO3等の酸化物、PEDOT/PSS(Polystyrenesulfonate doped PEDOT(polyethylenedioxythiophene))、ポリアニリン等の有機物を用いることができる。第1導電層20の厚さは、十分に低い電気抵抗値を得られる厚さであればよく、例えば、10nm〜5μmとすることができる。
第1導電層20は、液相プロセスにより形成してもよい。液相プロセスとしては、例えば、インクジェット法、スクリーン印刷法、凹版印刷法、凸版印刷法、マイクロコンタクトプリント法等を用いることができる。例えば、第1導電層20をPtで形成する場合には、例えば、前駆体材料(インク)として、市販のインク(Pt Paste E−3100:N.E.CHEMCAT社製)を用いて上記の方法により形成することができる。
液相プロセスの一例として、マイクロコンタクトプリント法を用いて第1導電層20を形成する場合について説明する。図3は、マイクロコンタクトプリント法について説明するための図である。
まず、図3(A)に示すように、マスター版500を準備する。マスター版500は、材料として例えばSiや石英を用い、フォトリソグラフィ法により所望の形状に形成して作成されてもよい。また、マスター版500は、材料として例えばNiを用い、電鋳法により所望の形状に形成して作成されてもよい。図3(A)に示す例では、マスター版500は、凹凸面502を有する形状に形成されている。
次に、図3(B)に示すように、マスター版500の凹凸面502を転写することにより、転写版520を作成する。転写方法としては、一般的にナノインプリント法と称される方法を用いることができる。これにより、マスター版500に形成された凹凸面502の凹部の形状が、転写版520における凸部の形状に転写され、凹凸面522を有する転写版520を形成することができる。転写版520の材料としては、例えば、ポリジメチルシロキサン(PDMS)を用いることができる。
次に、図3(C)に示すように、転写版520の凹凸面522に、第1導電層20の前駆体材料(インク)を塗布して、インク層600を形成する。前駆体材料の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、スリットコート法、バーコート法等を用いることができる。
次に、図3(D)に示すように、転写版520の凹凸面522の凸部に形成されたインク層600を基板10に転写して、転写インク層20Aを形成する。その後、転写インク層20Aの溶媒(分散媒)となっている有機成分を、乾燥や脱脂等により除去することにより、第1導電層20が形成される。これにより、所望のパターンの第1導電層20を形成することができる。
図1に示すフローに戻り、ステップS100の後に、第1導電層20の形状の異常を検出する(S102;本発明における導電層検出工程に対応)。例えば、画像認識装置により、製造中の圧電アクチュエーターと製造中のほかの圧電アクチュエーターとを比較したり、製造中の圧電アクチュエーターと設計図面を基に作成した基本パターンと比較したりすることにより、第1導電層20の形状の異常の有無や異常の位置及び種類を検出することができる。
例えば、ステップS102において、許容される面積を超える面積の欠落箇所が第1導電層20の1箇所に検出された場合に、その箇所を欠落箇所として検出してもよい。また例えば、ステップS102において、許容される面積を超える面積の余剰箇所が第1導電層20の1箇所に検出された場合に、その箇所を余剰箇所として検出してもよい。
ステップS102の後に、ステップS102において異常が検出されたか否かを判定する(ステップS104;本発明における導電層修復工程に対応)。ステップS102において異常が検出されたものと判定した場合(ステップS104でYESの場合)には、検出された異常を修復する(ステップS106;本発明における導電層修復工程に対応)。異常の修復方法については後述する。
ステップS102において異常が検出されなかったものと判定した場合(ステップS104でNOの場合)及びステップS106の後に、図2(B)に示すように、圧電層30を形成する(ステップS108;本発明における圧電層形成工程に対応)。
圧電層30は、圧電素子100の圧電体として機能する。図2(B)に示す例では、第1導電層20の上に圧電層30を形成している。
圧電層30は、液相プロセスにより形成してもよい。液相プロセスとしては、例えば、インクジェット法、スクリーン印刷法、凹版印刷法、凸版印刷法、マイクロコンタクトプリント法等を用いることができる。例えば、図3を用いて説明したマイクロコンタクトプリント法と同様の方法により、圧電体層30を形成してもよい。
圧電体層30の材料としては、特に限定されず、例えば、PZT[Pb(Zr,Ti)O3]、PZTN[Pb(Zr,Ti,Nb)O3]、BaTiO3、(K,Na)NbO3等を用いることができる。
圧電体層をPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)で構成する場合のインクとしては、Pb、Zr及びTiを含むゾルゲル溶液を用いることができる。例えば、酢酸鉛、ジルコニウムアセチルアセトナート、チタニウムテトライソプロポキシドを含みブトキシエタノールを溶媒とし、ジエタノールアミンおよびポリエチレングリコールを添加したものを用いることができる。
図1に示すフローに戻り、ステップS108の後に、圧電層30の形状の異常を検出する(S110;本発明における圧電層検出工程に対応)。例えば、画像認識装置により、製造中の圧電アクチュエーターと製造中のほかの圧電アクチュエーターとを比較したり、製造中の圧電アクチュエーターと設計図面を基に作成した基本パターンと比較したりすることにより、圧電層30の形状の異常の有無や異常の位置及び種類を検出することができる。
例えば、ステップS110において、許容される面積を超える面積の欠落箇所が圧電層30の1箇所に検出された場合に、その箇所を欠落箇所として検出してもよい。また例えば、ステップS110において、許容される面積を超える面積の余剰箇所が圧電層30の1箇所に検出された場合に、その箇所を余剰箇所として検出してもよい。
ステップS110の後に、ステップS110において異常が検出されたか否かを判定する(ステップS112;本発明における圧電層修復工程に対応)。ステップS110において異常が検出されたものと判定した場合(ステップS112でYESの場合)には、検出された異常を修復する(ステップS114;本発明における圧電層修復工程に対応)。異常の修復方法については後述する。
ステップS110において異常が検出されなかったものと判定した場合(ステップS112でNOの場合)及びステップS114の後に、図2(C)に示すように、第2導電層40を形成する(ステップS116;本発明における導電層形成工程に対応)。
第2導電層40は、導電性を有し、圧電素子100の上部電極として機能する。図2(C)に示す例では、圧電層30の上に第2導電層40を形成している。第2導電層40の材料としては、例えば、Cu、Ag、Ir、Pt等の金属や、ITO、IrO2、SrRuO3、LaNiO3等の酸化物、PEDOT/PSS、ポリアニリン等の有機物を用いることができる。第2導電層40の厚さは、十分に低い電気抵抗値を得られる厚さであればよく、例えば、10nm〜5μmとすることができる。
第2導電層40は、液相プロセスにより形成してもよい。液相プロセスとしては、例えば、インクジェット法、スクリーン印刷法、凹版印刷法、凸版印刷法、マイクロコンタクトプリント法等を用いることができる。例えば、図3を用いて説明したマイクロコンタクトプリント法と同様の方法により、第2導電層40を形成してもよい。また例えば、第2導電層40をPtで形成する場合には、例えば、前駆体材料(インク)として、市販のインク(Pt Paste E−3100:N.E.CHEMCAT社製)を用いて上記の方法により形成することができる。
図1に示すフローに戻り、ステップS116の後に、第2導電層40の形状の異常を検出する(S118;本発明における導電層検出工程に対応)。例えば、画像認識装置により、製造中の圧電アクチュエーターと製造中のほかの圧電アクチュエーターとを比較したり、製造中の圧電アクチュエーターと設計図面を基に作成した基本パターンと比較したりすることにより、第2導電層40の形状の異常の有無や異常の位置及び種類を検出することができる。
例えば、ステップS118において、許容される面積を超える面積の欠落箇所が第2導電層40の1箇所に検出された場合に、その箇所を欠落箇所として検出してもよい。また例えば、ステップS118において、許容される面積を超える面積の余剰箇所が第2導電層40の1箇所に検出された場合に、その箇所を余剰箇所として検出してもよい。
ステップS118の後に、ステップS118において異常が検出されたか否かを判定する(ステップS120;本発明における導電層修復工程に対応)。ステップS118において異常が検出されたものと判定した場合(ステップS120でYESの場合)には、検出された異常を修復する(ステップS122;本発明における導電層修復工程に対応)。異常の修復方法については後述する。
ステップS118において異常が検出されなかったものと判定した場合(ステップS120でNOの場合)及びステップS122の後に、圧電アクチュエーター1の製造を完了する。
なお、図2には示していないが、ステップS118において異常が検出されなかったものと判定した場合(ステップS120でNOの場合)及びステップS122の後に、圧電層30を保護する保護膜や、第2導電層40と電気的に接続する配線層を形成してもよい。
2.異常の修復方法
次に、図1に示すフローチャートにおけるステップS108、ステップS114及びステップS122での異常の修復方法について説明する。
次に、図1に示すフローチャートにおけるステップS108、ステップS114及びステップS122での異常の修復方法について説明する。
図4は、本実施形態における修復方法の一例を説明するための図である。
図4に示す例は、導電層検出工程(ステップS102、ステップS118)において、異常として第1導電層20及び第2導電層40のいずれかの一部に欠落箇所を検出した場合には、導電層修復工程(ステップS106、ステップS122)では、インクジェット法、ディップペン法及びディスペンス法のいずれかを用いて欠落箇所を修復する例である。
なお、図4に示す例では、第1導電層20を修復する例について説明するが、同様に、圧電層検出工程(ステップS110)において、異常として圧電層30の一部に欠落箇所を検出した場合には、圧電層修復工程(ステップS114)では、インクジェット法、ディップペン法及びディスペンス法のいずれかを用いて欠落箇所を修復してもよい。
図4(A)は、導電層検出工程(ステップS102)において、異常の有無を判定するための比較対象となる基本パターン、図4(B)は、導電層形成工程(ステップS100)において形成された第1導電層20のパターン例、図4(C)は、導電層修復工程(ステップS106)で修復された後の第1導電層20のパターン例をそれぞれ表す平面図である。
まず、導電層検出工程(ステップS102)において、図4(A)に示す基本パターンと図4(B)に示す第1導電層20のパターンとを比較して、欠落箇所200A、202Aを異常として検出する。
次に、導電層修復工程(ステップS106)において、インクジェット法、ディップペン法及びディスペンス法のいずれかを用いて、図4(B)に示す欠落箇所200A、202Aを所望の材料で埋めることにより、欠落箇所200A、202Aを修復する。導電層修復工程(ステップS106)において、所望の材料で埋めた箇所が、図4(C)において、修復箇所200B、202Bとなる。所望の材料は、例えば、修復したい層(図4に示す例では第1導電層20)を形成する材料と同一の材料を用いることができる。
これにより、欠落箇所を修復することができる。したがって、欠陥が少なく信頼性の高い圧電デバイスを製造できる。
図5は、本実施形態における修復方法の他の一例を説明するための図である。
図5に示す例は、導電層検出工程(ステップS102、ステップS118)において、異常として第1導電層20及び第2導電層40のいずれかの一部に余剰箇所を検出した場合には、導電層修復工程(ステップS106、ステップS122)では、レーザー、プラズマ及びイオンビームのいずれかを余剰箇所に照射して余剰箇所を修復する例である。
なお、図5に示す例では、第1導電層20を修復する例について説明するが、同様に、圧電層検出工程(ステップS110)において、異常として圧電層30の一部に余剰箇所を検出した場合には、圧電層修復工程(ステップS114)では、レーザー、プラズマ及びイオンビームのいずれかを余剰箇所に照射して余剰箇所を除去してもよい。
図5(A)は、導電層検出工程(ステップS102)において、異常の有無を判定するための比較対象となる基本パターン、図5(B)は、導電層形成工程(ステップS100)において形成された第1導電層20のパターン例、図5(C)は、導電層修復工程(ステップS106)で修復された後の第1導電層20のパターン例をそれぞれ表す平面図である。
まず、導電層検出工程(ステップS102)において、図5(A)に示す基本パターンと図5(B)に示す第1導電層20のパターンとを比較して、余剰箇所204Aを異常として検出する。
次に、導電層修復工程(ステップS106)において、レーザー、プラズマ及びイオンビームのいずれかを図5(B)に示す余剰箇所204Aに照射して、余剰箇所204Aを除去する。導電層修復工程(ステップS106)において、余剰箇所204Aを除去された箇所が、図5(C)において、修復箇所204Bとなる。
これにより、余剰箇所を除去することができる。したがって、欠陥が少なく信頼性の高い圧電デバイスを製造できる。
なお、上述の例では、1箇所の異常について、欠落箇所を修復する工程と余剰箇所を除去する工程とのいずれかのみを行う例について説明したが、1箇所の異常について、欠落箇所を修復する工程と余剰箇所を除去する工程との両方を行ってもよい。
図6は、本実施形態における修復方法の他の一例を説明するための図である。図6(A)は、導電層形成工程(ステップS100)において形成された第1導電層20のパターン例、図6(B)は、導電層修復工程(ステップS106)で欠落箇所を修復された後の第1導電層20のパターン例、図6(C)は、導電層修復工程(ステップS106)で余剰箇所を修復された後の第1導電層20のパターン例をそれぞれ表す平面図である。
まず、導電層検出工程(ステップS102)において、図6(A)に示す欠落箇所206A、208Aを異常として検出する。
次に、導電層修復工程(ステップS106)において、インクジェット法、ディップペン法及びディスペンス法のいずれかを用いて、図6(A)に示す欠落箇所206A、208Aを所望の材料で埋めることにより、欠落箇所206A、208Aを修復する。導電層修復工程(ステップS106)において、所望の材料で埋めた箇所が、図6(B)において、修復箇所206B、208Bとなる。所望の材料は、例えば、修復したい層(図6に示す例では第1導電層20)を形成する材料と同一の材料を用いることができる。
ここで、図6(B)において、欠落箇所206A、208Aを修復したことによって、修復箇所206B、208Bの一部が新たな余剰箇所となっている。このような場合に、新たな余剰箇所となっている修復箇所206B、208Bの一部にレーザー、プラズマ及びイオンビームのいずれかを照射して、余剰箇所を除去することことができる。余剰箇所を除去した後の修復箇所は、図6(C)に示す修復箇所206C、208Cとなる。
このように、1箇所の異常について、欠落箇所を修復する工程と余剰箇所を除去する工程との両方を行うことにより、より精度よくパターンの異常を修復することができる。
3.変形例
導電層形成工程(ステップS102、ステップS118)では、発光材料を含む材料で第1導電層20及び第2導電層40の少なくとも一方を形成してもよい。また、圧電層形成工程(ステップS108)では、発光材料を含む材料で圧電層30を形成してもよい。発光材料としては、例えば、蛍光材料や燐光材料を用いることができる。
導電層形成工程(ステップS102、ステップS118)では、発光材料を含む材料で第1導電層20及び第2導電層40の少なくとも一方を形成してもよい。また、圧電層形成工程(ステップS108)では、発光材料を含む材料で圧電層30を形成してもよい。発光材料としては、例えば、蛍光材料や燐光材料を用いることができる。
例えば、第1導電層20及び第2導電層40を形成する場合には、前駆体材料にジスチリルビフェニル系、ジメシチルボリル基結合アモルファス発光材料、ポリフルオレン系発光材料、アリールアミン系発光材料、PPV(ポリパラフェニレンビニレン)系発光材料、チオフェン系発光材料、オリゴフェニレンビニレンテトラマー発光材料のいずれかを含有させて、液相プロセスを用いて形成してもよい。これらの材料は、光を照射すると発光するため、導電層検出工程(ステップS102、ステップS110)において容易に形状の異常を検出できるようになる。
また、導電層修復工程(ステップS106、ステップS122)及び圧電層修復工程(ステップS114)は、異常を修復したい層に発光材料が含まれている段階で行い、異常を修復した後に脱脂、焼成等を行って発光材料を除去する発光材料除去工程を行ってもよい。例えば、図1のフローチャートにおいて、ステップS108の直前、ステップS116の直前、「エンド」の直前の工程に、発光材料除去工程を行う。発光材料として、上述のような有機材料を用いることにより、発光材料除去工程で発光材料を比較的容易に除去できる。また、特に圧電素子の場合には、このような有機材料の発光材料が残存しても特性への悪影響が少ない。
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、複数を適宜組み合わせることが可能である。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
1 圧電アクチュエーター、10 基板、20 第1導電層、20A 転写インク層、30 圧電層、40 第2導電層、100 圧電素子、200A 欠落箇所、200B 修復箇所、202A 欠落箇所、202B 修復箇所、204A 余剰箇所、204B 修復箇所、206A 欠落箇所、206B 修復箇所、206C 修復箇所、208A 欠落箇所、208B 修復箇所、208C 修復箇所、500 マスター版、502 凹凸面、520 転写版、522 凹凸面、600 インク層
Claims (10)
- 第1導電層と、第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層とに挟まれた圧電層とを含む圧電素子を有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記第1導電層及び前記第2導電層の少なくとも一方の導電層を形成する導電層形成工程と、
前記導電層形成工程で形成された前記導電層の形状の異常を検出する導電層検出工程と、
前記導電層検出工程で前記異常が検出された場合に、前記異常を修復する導電層修復工程と、
を含む、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項1に記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記導電層形成工程では、発光材料を含む材料で前記第1導電層及び前記第2導電層の少なくとも一方を形成する、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項1及び2のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記導電層形成工程では、液相プロセスにより前記第1導電層及び前記第2導電層の少なくとも一方を形成する、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記導電層検出工程において、前記異常として前記第1導電層及び前記第2導電層のいずれかの一部に欠落箇所を検出した場合には、前記導電層修復工程では、インクジェット法、ディップペン法及びディスペンス法のいずれかを用いて前記欠落箇所を修復する、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記導電層検出工程において、前記異常として前記第1導電層及び前記第2導電層のいずれかの一部に余剰箇所を検出した場合には、前記導電層修復工程では、レーザー、プラズマ及びイオンビームのいずれかを前記余剰箇所に照射して前記余剰箇所を除去する、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法であって、
前記圧電層を形成する圧電層形成工程と、
前記圧電層形成工程で形成された前記圧電層の形状の異常を検出する圧電層検出工程と、
前記圧電層検出工程で前記異常が検出された場合に、前記異常を修復する圧電層修復工程と、
を含む、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項6に記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記圧電層形成工程では、発光材料を含む材料で圧電層を形成する、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項6及び7のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記圧電層形成工程では、液相プロセスにより前記圧電層を形成する、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項6ないし8のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記圧電層検出工程において、前記異常として前記圧電層の一部に欠落箇所を検出した場合には、前記圧電層修復工程では、インクジェット法、ディップペン法及びディスペンス法のいずれかを用いて前記欠落箇所を修復する、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項6ないし9のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法において、
前記圧電層検出工程において、前記異常として前記圧電層の一部に余剰箇所を検出した場合には、前記圧電層修復工程では、レーザー、プラズマ及びイオンビームのいずれかを前記余剰箇所に照射して前記余剰箇所を除去する、圧電デバイスの製造方法。
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JP2013062643A (ja) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Seiko Epson Corp | 振動片、振動子、発振器及び電子機器 |
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-
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- 2009-10-27 JP JP2009246206A patent/JP2011096706A/ja not_active Withdrawn
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