JP2015012149A - 電気機械変換素子の製造方法、電気機械変換素子、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造効率の向上を図りつつ、電気機械変換素子の分極特性のばらつきを低減するとともにクラック及び分極処理後の脱分極の発生を防止する。【解決手段】基板３１または下地膜３２上に第１の駆動電極３３を形成するステップと、第１の駆動電極３３上に電気機械変換膜３４を形成するステップと、電気機械変換膜３４上に第２の駆動電極３５を形成するステップと、第２の駆動電極３５上に第１の絶縁保護膜４１を形成するステップと、第２の駆動電極３５に電気的に接続された配線４３を第１の絶縁保護膜４１上に形成するステップと、個別電極用パッド４７及びエージング処理用電極５１を露出させて第２の絶縁保護膜４４を形成するステップと、エージング処理用電極５１に放電により発生した電荷を注入することにより、電気機械変換膜３４を分極処理するステップと、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、電気機械変換素子の製造方法、電気機械変換素子、その電気機械変換素子を備えた液滴吐出ヘッド、及び、その液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置に関するものである。

従来、インクなどの液体の液滴を吐出するノズルと、このノズルに連通し液体を収容した液室（圧力室、加圧室、吐出室などとも称される。）と、液室内の液体を加圧するための電気機械変換素子としての圧電素子と、を備えた液滴吐出ヘッドが知られている。図１は液滴吐出ヘッドの一例を示す断面図である。図１において、液滴吐出ヘッド１０は、インク滴を吐出するノズル１１と、ノズル１１が連通する加圧室１２（インク流路、加圧液室、圧力室、吐出室、液室等とも称される。）とを備えている。また、加圧室１２内のインクを加圧する、電気機械変換膜１３、上部電極１４、下部電極１５を有する電気機械変換素子（圧電素子）１６を備えている。また、電気機械変換素子１６にかえて、ヒータなどの電気熱変換素子、もしくは加圧室１２の壁面を形成する振動板とこれに対向する電極などを用いるものなども知られている。そして、電気機械変換素子１６により加圧室１２内のインクを加圧することによってノズル１１からインク滴を吐出させる。

上記電気機械変換素子（圧電素子）を構成する圧電体の結晶は、その圧電素子の作製直後の状態では図２（ａ）に示すように分極の向きがランダムな状態となっている。その後、上記電圧印加を繰り返すことで、図２（ｂ）に示すように圧電体の結晶は分極の向きが揃ったドメインの集合体となってくる。この圧電体の結晶の分極の向きは、圧電素子の分極特性及びその圧電素子を用いた液滴吐出ヘッドの特性の安定化のため、液滴吐出ヘッドの使用開始時から揃っていることが好ましい。

そこで、従来、液滴吐出ヘッドの使用開始前に、圧電素子の分極の向きを揃える分極処理を行う方法が提案されている。例えば、特許文献１、２には、圧電素子に実使用時の駆動電圧よりも大きいエージング電圧を圧電素子に印加するエージング工程を実施し、駆動電圧に対する圧電素子の変位量を安定化させる圧電素子の製造方法が開示されている。また、特許文献３には、圧電体の表面に間隙を介して対向するように、コロナ放電を発生させる電荷供給手段を配置し、そのコロナ放電により圧電体の表面に電荷を供給することにより、圧電体内に電界を発生させて分極処理（ポーリング処理）を行う方法が開示されている。

しかしながら、上記特許文献１、２に開示されているエージング工程を実施する方法では、圧電素子を構成する駆動電極又はその駆動電極に接続された端子電極に直接接触させて上記エージング電圧を印加するためのプローブカードやそのプローブカードを駆動する駆動機構などを作製する必要があり、製造効率が悪く、コスト高になるおそれがある。また、コロナ電極を用いて複数の駆動電極又は端子電極に対して一括してエージング電圧を印加すると、コロナ電極から離れた端部の駆動電極又は端子電極に電荷が集中しやすく、複数の圧電素子の均一な分極処理ができなくなるおそれがある。さらに、電荷が集中する駆動電極又は端子電極に接続された圧電素子にクラックが発生するおそれもある。

また、上記特許文献３に開示されている方法では、圧電体が形成された後、その後の後工程（層間膜形成や引出配線形成）が行われる前に、圧電素子の表面が露出した状態で分極処理（ポーリング処理）を行う必要がある。そのため、分極処理（ポーリング処理）が実施された圧電素子に、高温（例えば３００℃を超える温度）の熱処理を伴う後工程（層間膜形成や引出配線形成）が実施されることになる。従って、その後工程での熱履歴等による影響で圧電素子が脱分極し、例えば図３のＰ−Ｅヒステリシス特性に示すように、圧電素子における電気機械変換の特性が上記分極処理（ポーリング処理）の前の状態に戻ってしまう脱分極が発生するおそれがある。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、製造効率の向上を図りつつ、電気機械変換素子の分極特性のばらつきを低減するとともにクラック及び分極処理後の脱分極の発生を防止することができる電気機械変換素子の製造方法、電気機械変換素子、その電気機械変換素子を備えた液滴吐出ヘッド、及び、その液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、基板または下地膜上に第１の駆動電極を形成するステップと、前記第１の駆動電極上に電気機械変換膜を形成するステップと、前記電気機械変換膜上に第２の駆動電極を形成するステップと、前記第２の駆動電極上に第１の絶縁保護膜を形成するステップと、前記第２の駆動電極に電気的に接続された配線を前記第１の絶縁保護膜上に形成するステップと、前記配線上に形成される膜であり前記配線に接続される端子電極及び複数の配線に導通して接続される電荷注入用電極を露出させて第２の絶縁保護膜を形成するステップと、前記電荷注入用電極に、放電により発生した電荷を注入することにより、前記電気機械変換膜を分極処理するステップと、を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、製造効率の向上を図りつつ、電気機械変換素子の分極特性のばらつきを低減するとともにクラック及び分極処理後の脱分極の発生を防止することができる。

液滴吐出ヘッドの概略構成断面図。 （ａ）、（ｂ）は圧電体結晶の電圧印加前後の分極状態の模式図。 分極処理前、分極処理後及び３００［℃］を超える熱履歴を与えた後の圧電体の電界強度と分極量との関係を示すヒステリシス曲線。 本発明の一実施形態に係る電気機械変換素子の断面図。 同電気機械変換素子の構成の説明図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図。 分極処理の説明図。 分極率を説明するグラフであって、（ａ）は分極処理を行っていないものについてヒステリシスループ、（ｂ）は分極処理を行ったものについてヒステリシスループ。 酸化チタン膜と白金膜とを成膜したシリコン基板上に、ＳｒＲｕＯ_３膜を成膜した試料のＸ線回折測定結果を示すグラフ。 液滴吐出ヘッドの構成の一例を示す断面図。 実施例１により作製した電気機械変換膜、第２の駆動電極をエッチングにより個別化した状態の説明図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図。 実施例１によりウェハに形成したエージング処理用電極の説明図。 実施例３によりウェハに形成したエージング処理用電極の説明図。 比較例１により作成した電気機械変換素子の説明図。 実施例１乃至４及び比較例１，２とによりそれぞれ作製した電気機械変換素子を比較したグラフ。 ウェハからの電気機械変換素子の切断方法について説明する説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図。 ウェハからの電気機械変換素子の他の切断方法について説明する説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はハーフカット後の断面図、（ｃ）は完全にカットした後の断面図。 本実施形態に係る液滴吐出装置の構成の一例を示す斜視図。 同液滴吐出装置の機構部の側面図。

以下に、発明を実施するための形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
本実施形態では、本発明の電気機械変換素子の製造方法の一例及びそれにより得られる電気機械変換素子について説明する。

まず、本実施形態に係る電気機械変換素子の構成例について説明する。
図４は、本実施形態に係る電気機械変換素子を模式的に示した断面図である。図４に示すように、電気機械変換素子（圧電素子）３０は、基板３１上に形成された成膜振動板（下地膜）３２上に形成され、第１の駆動電極３３、電気機械変換膜３４及び第２の駆動電極３５が積層された構造となっている。

さらに絶縁保護膜、引き出し配線を備えた電気機械変換素子の構成について、図５を用いて説明する。図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は上面図であり、図５（ｂ）については圧電素子の構成が分かるように、一部の部材について第２の絶縁保護膜を透視して記載している。

図５に示す電気機械変換素子においては、図４の場合と同様に、基板３１、成膜振動板３２上に、第１の駆動電極３３、電気機械変換膜３４、第２の駆動電極３５が積層されている。そして、電気機械変換膜３４、第２の駆動電極３５は、第２の駆動電極を形成後にエッチングにより個別化されている。そして、第２の駆動電極は個別電極として機能し、第１の駆動電極３３は、個別化された電気機械変換膜３４、第２の駆動電極３５に対して共通電極として機能している。

第１の駆動電極３３、第２の駆動電極３５上には、図５（ｂ）に示すようにコンタクトホール４５を有する第１の絶縁保護膜４１が設けられている。このコンタクトホール４５は、第１の駆動電極３３、第２の駆動電極３５と、後述する第１の配線４２、第２の配線４３とがそれぞれ電気的に接続できるように設けられたものである。そして、第１の絶縁保護膜４１上には、第１の配線４２、第２の配線４３が設けられており、上記のように第１の絶縁保護膜４１に設けられたコンタクトホール４５を介して、それぞれが第１の駆動電極３３、第２の駆動電極３５と導通している。

さらに、第１の駆動電極３３及びこれに導通する第１の配線４２を共通電極、第２の駆動電極３５及びこれに導通する第２の配線４３を個別電極として、共通電極、個別電極を保護する第２の絶縁保護膜４４が形成されている。この第２の絶縁保護膜４４は、第１の配線４２、第２の配線４３上（さらには第１の絶縁保護膜４１上）に形成されている。また、第２の絶縁保護膜４４には複数の開口部４８，４９が設けられ第１の端子電極としての共通電極用パッド４６、及び第２の端子電極としての個別電極用パッド４７が露出している。さらに、第２の絶縁保護膜４４にはエージング処理用開口部５０が設けられており、第２の配線４３同士を導通させたエージング処理用電極５１が露出している。

前記複数のパッドのうち、共通電極用に作製されたもの、すなわち共通電極に接続されたものを共通電極用パッド４６、個別電極用に作製されたもの、すなわち個別電極に接続されたものを個別電極用パッド４７としている。これらのパッドは上述したように例えば第２の絶縁保護膜４４に開口部４８，４９を設けることにより外部に露出させることができる。

以上に説明した構成を有する電気機械変換素子は、以下の各工程（１）〜（８）を行うことにより製造することができる。
（１）基板３１または下地膜（成膜振動板）３２上に、第１の駆動電極３３を形成する工程。ここで、第１の駆動電極３３は、後述のように密着層を含むこともできる。
（２）第１の駆動電極３３上に電気機械変換膜３４を形成する工程。
（３）電気機械変換膜３４上に第２の駆動電極３５を形成する工程。
（４）電気機械変換膜３４及び第２の駆動電極３５をエッチングにより個別化する工程。この工程を行うことにより、第２の駆動電極３５を個別電極とし、第１の駆動電極３３は個別化された電気機械変換膜３４、第２の駆動電極３５に対して共通電極として機能するようになる。
（５）第１の駆動電極３３及び第２の駆動電極３５上に第１の絶縁保護膜４１を形成する工程。この工程の際、第１の駆動電極３３、第２の駆動電極３５と、後述する第１の配線４２、第２の配線４３とをそれぞれ電気的に接続するため、第１の絶縁保護膜４１にコンタクトホール４５を形成することができる。
（６）第１の駆動電極３３及び第２の駆動電極３５にそれぞれ電気的に接続された第１の配線４２及び第２の配線４３を第１の絶縁保護膜４１上に形成する工程。
（７）第１の配線４２及び第２の配線４３上に第１の配線４２または第２の配線４３に接続するための複数の端子電極としてのパッド４６，４７及びエージング処理用電極５１を形成する工程。
（８）第１の配線４２及び第２の配線４３上に第２の絶縁保護膜４４を形成する工程。ここで、第１の配線４２と第２の配線４３とは、上記工程の中で別のプロセスとして製造することもできるが、同一プロセス中に形成されることが生産性の観点から好ましい。

また、複数のパッド４６，４７は第２の絶縁保護膜４４に開口部４８，４９を設けることにより外部に露出させることができる。同様に、エージング処理用電極５１は第２の絶縁保護膜４４にエージング処理用開口部５０を設けることにより外部に露出させることができる。

本実施形態に係る電気機械変換素子３０の製造方法では、図５（ａ）、（ｂ）に示した、第２の配線４３同士を導通させたエージング処理用電極５１に対してコロナ放電もしくはグロー放電を行う。この放電により、１．０×１０^−８［Ｃ］以上の電荷量を発生させ、前記パッドを介して、発生した電荷を注入することにより、電気機械変換素子３０における電気機械変換膜３４の分極処理を行う工程を行う。

上記分極処理を行う工程においては、コロナ放電もしくはグロー放電によって、上記所定量以上の電荷量を発生させ、発生した電荷を複数の個別電極用パッド４７を介して電気機械変換膜３４に注入するものである。この際、コロナ放電またはグロー放電により発生した電荷が正帯電していることが好ましい。

例えば、図６に示すように放電電極としてのコロナワイヤー５２を用いてコロナ放電させる場合には、大気中の分子をイオン化させることで、陽イオンを発生させる。この陽イオンは、ステージ５３上に設置された電気機械変換素子３０のエージング処理用電極５１を介して、電気機械変換素子３０に流れ込んで正極性の電荷が蓄積され、電気機械変換膜３４の分極処理が行われる。なお、コロナワイヤー５２と電気機械変換素子３０との間に放電制御用電極としてのグリッド電極を配置し、そのグリッド電極に放電制御用の電圧を印加してもよい。

ここで、分極処理に必要な電荷量Ｑを考えると１．０×１０^−８［Ｃ］以上の電荷量が蓄積される（発生させる）ことが好ましく、４．０×１０^−８［Ｃ］以上の電荷量が蓄積される（発生させる）ことがさらに好ましい。電荷量Ｑが上記の値に満たない場合は、電気機械変換膜（例えばＰＺＴ膜）３４の分極処理が十分に行えない場合があり、圧電アクチュエータとして連続駆動後の変位劣化について十分な特性が得られない場合があるためである。

上記分極処理を行う工程においては、作製された電気機械変換素子（圧電素子）３０に対して、コロナ放電もしくはグロー放電を行い、発生した電荷についてエージング処理用電極５１を介して注入することにより、分極処理を実施している。

上記分極処理の状態については、Ｐ−Ｅヒステリシスループから判断することができる。

図７（ａ）は図２で説明した分極処理を行っていないものについてヒステリシスループを測定したものであり、図７（ｂ）は分極処理を行ったものについてヒステリシスループを測定したものである。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように±１５０［ｋＶ／ｃｍ］の電界強度かけてヒステリシスループを測定する。最初の０［ｋＶ／ｃｍ］時の分極をＰｉｎｉとし、＋１５０［ｋＶ／ｃｍ］の電圧印加後０［ｋＶ／ｃｍ］まで戻したときの０［ｋＶ／ｃｍ］時の分極をＰｒとする。

このとき、ＰｒとＰｉｎｉとの差、すなわちＰｒ−Ｐｉｎｉの値を分極率として定義し、この分極率から分極状態の良し悪しを判断することができる。ここで図７（ｂ）に示したように、分極率Ｐｒ−Ｐｉｎｉは１０［μＣ／ｃｍ^２］以下となっていることが好ましく、５［μＣ／ｃｍ^２］以下となっていることがさらに好ましい。これは、この値に満たない電気機械変換膜（例えばＰＺＴ膜）３４を用いて圧電アクチュエータを形成した場合、連続駆動後の変位劣化について十分な特性が得られない場合があるためである。

すなわち、上記した製造方法により得られた電気機械変換素子３０は、±１５０［ｋＶ／ｃｍ］の電界強度をかけてヒステリシスループを測定する。測定開始時の０［ｋＶ／ｃｍ］における分極をＰｉｎｉとし、＋１５０［ｋＶ／ｃｍ］の電圧印加後、０［ｋＶ／ｃｍ］まで戻した際の０［ｋＶ／ｃｍ］時の分極をＰｒとする。この場合に、ＰｒとＰｉｎｉとの差が１０［μＣ／ｃｍ^２］以下であることが好ましく、５［μＣ／ｃｍ^２］以下であることがより好ましい。

また、上記した製造方法により得られた電気機械変換素子３０は、電気機械変換膜３４の比誘電率が６００以上２０００以下であることが好ましい。

以下に、本実施形態の電気機械変換素子を構成する材料、工法について具体的に説明する。

（基板）
基板３１としてはその材質は特に限定されるものではないが、シリコン単結晶基板を用いることが好ましい。そして、その厚さとしては、１００〜６００［μｍ］の厚みを持つことが好ましい。

シリコン単結晶基板の面方位としては、（１００）、（１１０）、（１１１）の３種類があるが、半導体産業では一般的に（１００）、（１１１）が広く使用されている。本構成においては、（１００）の面方位をもつシリコン単結晶基板を好ましく使用することができる。また、本実施形態における電気機械変換素子３０においては、（１１０）面方位をもった単結晶基板も好ましく用いることができる。

基板３１に図１に示した圧力室を作製する場合、一般的にエッチングを利用してシリコン単結晶基板の加工が行われるが、この場合のエッチング方法としては、異方性エッチングを用いることが一般的である。

異方性エッチングとは結晶構造の面方位に対してエッチング速度が異なる性質を利用したものである。例えば、ＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬させた異方性エッチングでは、（１００）面に比べて（１１１）面は約１／４００程度のエッチング速度となる。従って、面方位（１００）では約５４［°］の傾斜を持つ構造体が作製できるのに対して、面方位（１１０）では深い溝を掘ることができるため、より剛性を保ちつつ、配列密度を高くすることができる。このため、異方性エッチングを利用して圧力室等を作製する場合、（１１０）の面方位を有するシリコン単結晶基板を使用することも可能である。ただし、この場合には、マスク材であるＳｉＯ_２もエッチングされてしまうおそれがあるため、これに留意して利用することが望ましい。

（下地膜（振動板））
図１に示すように電気機械変換膜１３によって発生した力を受けて、下地膜（振動板）１７が変形変位して、圧力室１２のインク滴を吐出させる。そのため、下地膜１７としては所定の強度を有したものであることが好ましい。

下地膜１７を構成する材料としては変形変位して圧力室１２のインク滴を吐出できるものであればよく、要求される耐久性等に応じて任意に選択することができるが、例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４を用いることができる。これらの材料を用いる場合、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により作製することができる。

また、下地膜（振動板）１７としては、第１の駆動電極（下部電極）１５、電気機械変換膜１３の線膨張係数に近い材料を選択することが好ましい。特に、電気機械変換膜１３としては、一般的に材料としてＰＺＴが使用されることから、ＰＺＴの線膨張係数８×１０^−６(１／Ｋ)に近い線膨張係数を有するものが好ましい。具体的には、５×１０^−６(１／Ｋ)以上１０×１０^−６(１／Ｋ)以下の範囲の線膨張係数を有した材料であることが好ましく、さらには７×１０^−６(１／Ｋ)以上９×１０^−６(１／Ｋ)以下の範囲の線膨張係数を有した材料がより好ましい。

この場合、具体的な材料としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化イリジウム、酸化ルテニウム、酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化オスミウム、酸化レニウム、酸化ロジウム、酸化パラジウム及びそれらの化合物等が挙げられる。これらの材料をスパッタ法もしくは、ゾルゲル法を用いてスピンコーターにて作製することができる。

膜厚としては特に限定されるものではないが、０．１［μｍ］以上１０［μｍ］以下の範囲が好ましく、０．５［μｍ］以上３［μｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この範囲より小さいと図１に示すような圧力室１２の加工が難しい場合があり、この範囲より大きいと下地膜１７が変形変位しにくくなり、インク滴の吐出が不安定になる場合があるためである。

（第１の駆動電極）
例えば図１に示す、第１の駆動電極１５としては特に限定されるものではないが、金属または金属と酸化物とから構成されていることが好ましい。具体的には、第１の駆動電極１５としては例えば、金属電極膜から構成することができる。また、金属電極膜と酸化物電極膜とから構成することもできる。

第１の駆動電極１５がいずれの材料からなる場合でも、振動板１７と金属膜との間に密着層を形成し、剥がれ等を抑制するように工夫することが好ましい。以下に密着層を含めて金属電極膜、酸化物電極膜の詳細について記載する。

密着層としては、例えば、金属膜を成膜後、ＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）装置を用いて、ＲＴＡ法により酸化（熱酸化）して酸化膜とすることにより得ることができる。酸化（熱酸化）を行う際の条件としては特に限定されるものではなく、用いる金属膜の材質等により選択することができる。例えば、６５０〜８００［℃］で、１〜３０分間、Ｏ_２雰囲気で金属膜を熱酸化することにより形成することができる。

金属膜は例えばスパッタ法により成膜することができる。金属膜の材料としてはＴｉ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｒｕ等の材料を好ましく用いることができ、中でもＴｉを好ましく用いることができる。

金属酸化物膜は反応性スパッタにより作製してもよいが、金属膜の高温による熱酸化法が望ましい。これは、反応性スパッタにより作製する場合、例えばシリコン基板などの基板も一緒に高温で加熱する必要があるため、特別なスパッタチャンバ構成を必要となり、コスト上好ましくないためである。また、一般の炉による酸化よりも、ＲＴＡ装置による酸化の方が金属酸化物膜の結晶性が良好になることが挙げられる。これは、チタン膜を例に説明すると、通常の加熱炉による酸化によれば、酸化しやすいチタン膜は、低温においてはいくつもの結晶構造を作るため、一旦、それを壊す必要が生じる。これに対して、昇温速度の速いＲＴＡ法による酸化ではそのような過程を経る必要がなく、良好な結晶を形成することが可能になる。

密着層の膜厚としては、特に限定されるものではないが、１０［ｎｍ］以上５０［ｎｍ］以下の範囲が好ましく、１５［ｎｍ］以上３０［ｎｍ］以下の範囲がさらに好ましい。膜厚が上記範囲よりも薄い場合においては、振動板、第１の駆動電極との密着性が悪くなる場合がある。また、膜厚が上記範囲よりも厚いとその上に作製する第１の駆動電極の膜の結晶の質に影響が出てくる場合がある。このため、上記範囲を選択することが好ましい。

金属電極膜の金属材料としては従来から高い耐熱性と低い反応性を有する白金を用いることができる。なお、白金は鉛に対して十分なバリア性を有しない場合があるため、イリジウム、白金−ロジウムなどの白金族元素や、これら合金も用いることができる。

また、金属電極膜の金属材料として白金を使用する場合には、下地（特にＳｉＯ_２）との密着性が悪いために、上記密着層を先に積層することが好ましい。

金属電極膜の作製方法としては特に限定されるものではないが、例えばスパッタ法や真空蒸着等の真空成膜を用いることができる。

金属電極膜の膜厚としては要求される性能に応じて選択すればよく、限定されるものではないが、例えば８０［ｎｍ］〜２００［ｎｍ］であることが好ましく、１００［ｎｍ］〜１５０［ｎｍ］であることがより好ましい。上記範囲より薄い場合においては、共通電極として十分な電流を供給することができない場合があり、インク吐出をする際に不具合が発生する場合があるため好ましくない。また、上記範囲より厚い場合、特に金属電極膜の金属材料として白金族元素の高価な材料を使用する場合においては、コスト上問題となる点が挙げられる。また、特に金属材料として白金を用いた場合、膜厚を厚くしていったときに表面粗さが大きくなる。すると、その上に作製する膜（例えば酸化物電極膜や電気機械変換膜）の表面粗さや結晶配向性に影響を及ぼして、インク吐出に十分な変位が得られないような不具合が発生する場合がある。

酸化物電極膜の材料としては、ルテニウム酸ストロンチウム（ＳｒＲｕＯ_３、以下単に「ＳＲＯ」とも記載する。）を用いることが好ましい。また、ルテニウム酸ストロンチウムの一部を置換した材料、具体的には、ＳｒｘＡ１−ｘＲｕｙＢ１−ｙＯ_３（式中、ＡはＢａ、Ｃａ、 ＢはＣｏ、Ｎｉ、 ｘ、ｙ＝０〜０．５）で表される材料についても好ましく用いることができる。

酸化物電極膜の成膜方法については例えばスパッタ法により作製することができる。スパッタ条件については限定されるものではないが、スパッタ条件によって酸化物膜の膜質が変化するため、要求される結晶配向性等により選択することができる。

例えば、後述する電気機械変換膜３４は、連続動作したときの変位特性劣化を抑えるためにはその結晶性としては（１１１）面方位に配向していることが好ましい。このような電気機械変換膜３４を得るためには、その下層に配置した酸化物電極膜についても（１１１）面方位に配向していることが好ましい。このため、酸化物電極膜は（１１１）面方位に優先配向していることが好ましい。

そして、酸化物電極膜について（１１１）面方位に優先配向した膜を得るために、５００［℃］以上に基板加熱を行い、これにスパッタ法により酸化物電極膜を成膜することが好ましい。

また、酸化物電極膜の下層に金属電極膜を設ける場合、該金属電極膜は白金膜からなることが好ましい。また、その面方位として、（１１１）面方位に配向していることが好ましい。これは、その上に成膜する酸化物電極膜についても（１１１）面方位に優先配向したものが得やすくなるためである。

例えば特許文献４には、ＳＲＯ膜の成膜条件として、ＳＲＯを室温で成膜後、ＲＴＡ処理にて結晶化温度で熱酸化するとされている。この場合、ＳＲＯ膜としては、十分結晶化され、電極としての比抵抗としても十分な値が得られるが、膜の結晶配向性としては、（１１０）が優先配向しやすくなり、その上に例えばＰＺＴ膜を成膜した場合、このＰＺＴ膜についても（１１０）配向しやすくなる。このため、本実施形態においてＳＲＯ膜を形成する場合には、上記成膜条件により成膜することが好ましい。

ここで、例えば金属電極膜として（１１１）面方位に配向した白金膜を用い、その上に酸化物電極膜であるＳｒＲｕＯ_３膜を作製した場合に、酸化物電極の結晶性をＸ線回折測定により評価する方法について説明する。

ＰｔとＳｒＲｕＯ_３とは格子定数が近いため、通常のＸ線回折測定におけるθ−２θ測定では、ＳＲＯ膜の（１１１）面とＰｔの（１１１）面の２θ位置が重なってしまい判別が難しい。しかし、Ｐｔについては消滅則の関係からＰｓｉ＝３５［°］に傾けた場合、２θが約３２［°］付近の位置では回折線が打ち消し合い、Ｐｔの回折強度が見られなくなる。そのため、Ｐｓｉ方向を約３５［°］傾けて、２θが約３２［°］付近のピーク強度で判断することでＳＲＯが(１１１)面方位に優先配向しているかを確認することができる。

図８に、シリコン基板上に、密着層として酸化チタン膜を成膜した後、(１１１)面方位に配向している白金膜を成膜し、その上に基板を例えば５５０［℃］に加熱しながら、スパッタ法によりＳｒＲｕＯ_３膜を成膜した試料のＸ線回折測定結果を示す。

図８においては、２θ=３２［°］に固定し、Ｐｓｉを変化させたときのデータを示している。Ｐｓｉ＝０［°］ではＳＲＯの（１１０）面の回折線はほとんど回折強度が見られず、Ｐｓｉ＝３５［°］付近において、回折強度が見られることから、この測定方法によりＳＲＯが（１１１）面方位に優先配向していることが確認できる。また、この結果から、本成膜条件にて作製したものについては、ＳＲＯが（１１１）面方位に優先配向していることを確認できた。

また、上述記載のＳＲＯ膜を室温で成膜後、ＲＴＡ処理することにより作製されたＳＲＯ膜について同様に評価を行ったところ、Ｐｓｉ＝０［°］のときにＳＲＯ（１１０）の回折強度が見られた。

圧電アクチュエータとして連続動作したときに、駆動させた後の変位量が、初期変位に比べてどのくらい劣化したかを見積もったところ、電気機械変換膜（例えばＰＺＴ膜）３４の配向性が非常に影響しており、（１１０）では変位劣化抑制において不十分な場合がある。このため、上述のように酸化物電極膜は（１１１）面方位に配向していることが好ましい。

酸化物電極に用いるＳｒＲｕＯ_３膜の表面粗さは４［ｎｍ］以上、１５［ｎｍ］以下であることが好ましく、６［ｎｍ］以上、１０［ｎｍ］以下であることがさらに好ましい。なお、ここでの表面粗さについてはＡＦＭにより測定される表面粗さ（平均粗さ)を意味している。

ＳｒＲｕＯ_３膜の表面粗さは成膜温度に影響し、室温から３００［℃］に基材を加熱して成膜した場合、表面粗さが非常に小さく２［ｎｍ］以下になる。この場合、表面粗さとしては、非常に小さくフラットになっているが、ＳｒＲｕＯ_３膜の結晶性は十分でない場合がある。この様にＳｒＲｕＯ_３膜の結晶性が十分でない場合、その後に成膜する電気機械変換膜（例えばＰＺＴ膜）を有する圧電アクチュエータが初期変位や連続駆動後の変位劣化について十分な特性が得られなくなる。

そこで、成膜条件からみて、ＳｒＲｕＯ_３膜の結晶性を悪化させずに得られる表面粗さを検討したところ上記範囲となることから、上記範囲を有することが好ましい。

上記範囲からはずれた場合、ＳｒＲｕＯ_３膜の結晶性を悪化する場合があり、その後成膜する電気機械変換膜の絶縁耐圧が悪化し、リークしやすくなる場合があるため好ましくない。

そして、上述のような、結晶性や表面粗さを有するＳｒＲｕＯ_３膜を得るためには、成膜条件（温度）としては５００［℃］〜７００［℃］、好ましくは５２０［℃］〜６００［℃］の範囲に基板を加熱して、スパッタ法により成膜することが好ましい。

成膜後のＳｒとＲｕの組成比については特に限定されるものではなく、要求される導電性等により選択されるが、Ｓｒ／Ｒｕが０．８２以上、１．２２以下であることが好ましい。これは、上記範囲から外れると比抵抗が大きくなり、電極として十分な導電性が得られなくなる場合があるためである。

さらに、酸化物電極としてＳＲＯ膜の膜厚としては、４０［ｎｍ］以上、１５０［ｎｍ］以下であることが好ましく、５０［ｎｍ］以上、８０［ｎｍ］以下であることがさらに好ましい。上記膜厚範囲よりも薄いと初期変位や連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られない場合がある。また、電気機械変換膜のオーバーエッチングを抑制するためのストップエッチング層としての機能も得られにくくなる。さらに、上記膜厚範囲を超えると、その後成膜したＰＺＴの絶縁耐圧が悪くなり、リークしやすくなる場合があるためである。

酸化物電極の比抵抗としては、５×１０^−３［Ω・ｃｍ］以下になっていることが好ましく、さらに１×１０^−３［Ω・ｃｍ］以下になっていることがさらに好ましい。この範囲よりも大きくなると第１の配線との界面で接触抵抗が十分得られず、共通電極として十分な電流を供給することができず、インク吐出をする際に不具合が発生する場合があるためである。

（電気機械変換膜）
電気機械変換膜３４としては、圧電性を有する材料であれば使用することができ、特に限定されるものではない。例えば、広く用いられているＰＺＴを好ましく使用することができる。なお、ＰＺＴとは、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ_３）とチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）の固溶体で、その比率により特性が異なるが、その比率についても限定されるものではなく、要求される圧電性能等に応じて選択することができる。中でもＰｂＺｒＯ_３とＰｂＴｉＯ_３との比率（モル比）が５３：４７の割合で、化学式で示すとＰｂ（Ｚｒ０．５３，Ｔｉ０．４７）Ｏ_３で表わされるＰＺＴ（ＰＺＴ（５３／４７）とも示される）は、特に優れた圧電特性を示すことから好ましく用いることができる。

ＰＺＴ以外の材料として、チタン酸バリウムも用いることができる。この場合はバリウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒に溶解させることでチタン酸バリウム前駆体溶液を作製することも可能である。

また、上記ＰＺＴや、チタン酸バリウムは一般式ＡＢＯ_３で表わされる。ＰＺＴ、チタン酸バリウム以外にもＡＢＯ_３（Ａ＝Ｐｂ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｂ＝Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎｂ）で表わされる複合酸化物を主成分とする複合酸化物を用いることができる。

さらに、（Ｐｂ１−ｘ，Ｂａｘ）(Ｚｒ，Ｔｉ)Ｏ_３、（Ｐｂ１−ｘ，Ｓｒｘ）(Ｚｒ，Ｔｉ)Ｏ_３の様にＡサイトのＰｂを一部ＢａやＳｒで置換した複合酸化物も使用することができる。置換に用いる元素としては２価の元素であれば可能であり、Ｐｂの一部を２価の元素で置換することにより電気機械変換膜を成膜する際等に熱処理を行った場合に鉛の蒸発による特性劣化を低減させる効果がある。

電気機械変換膜３４の作製方法としては、特に限定されるものではないが、例えばスパッタ法や、ゾルゲル法を用いてスピンコーターにて作製することができる。そして、成膜後、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術とを用いるパターン形成方法（以下、「リソエッチ法」という。）等によりパターニングを行い、所望のパターンを得ることができる。

ＰＺＴからなる電気機械変換膜３４をゾルゲル法により作製する場合を例に説明する。
酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料とし、共通溶媒としてメトキシエタノールを用い、上記出発原料が所定比になるように共通溶液に溶解させ均一溶液とすることで、ＰＺＴ前駆体溶液を作製する。なお、金属アルコキシド化合物は大気中の水分により容易に加水分解してしまうので、前駆体溶液に安定剤としてアセチルアセトン、酢酸、ジエタノールアミンなどの安定化剤を適量、添加しておくこともできる。また、鉛成分は成膜工程で熱処理を行う際などに蒸発することがあるので、量論比よりも多めに添加しておくこともできる。

下地基板全面にＰＺＴ膜を得る場合、スピンコートなどの溶液塗布法により塗膜を形成し、溶媒乾燥、熱分解、結晶化の各々の熱処理を施すことでＰＺＴ膜を得ることができる。塗膜から結晶化膜への変態には体積収縮が伴うので、クラックのない膜を得るには一度の工程で１００［ｎｍ］以下の膜厚が得られるように前駆体濃度の調整を行うことが好ましく、成膜工程を繰り返し行うことで所望の膜厚のＰＺＴ膜を得ることができる。

なお、チタン酸バリウム膜の場合であれば、例えば、バリウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒に溶解させることでチタン酸バリウム前駆体溶液を作製する。そして、これを用いて例えば上記ＰＺＴの場合と同様の手順でゾルゲル法により成膜することが可能である。

電気機械変換膜３４の膜厚としては限定されるものではなく、要求される圧電特性に応じて選択すればよいが、０．５［μｍ］以上、５［μｍ］以下であることが好ましく、１［μｍ］以上、２［μｍ］以下であることがより好ましい。これは、上記範囲より薄いと圧電アクチュエータとして使用する際に十分な変位を発生することができない場合があるためである。また、上記範囲より厚いと、その製造工程において何層も積層させて成膜するため、工程数が多くなりプロセス時間が長くなるためである。

また、電気機械変換膜３４の比誘電率としては６００以上、２０００以下になっていることが好ましく、さらに１２００以上、１６００以下になっていることがより好ましい。比誘電率が係る範囲より小さいと、圧電アクチュエータとして使用する際に十分な変位特性が得られない場合がある。また、比誘電率が係る範囲より大きくなると、分極処理が十分行われず、連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られないといった不具合が発生する場合がある。

（第２の駆動電極）
第２の駆動電極３５としては特に限定されるものではないが、金属または酸化物と金属からなっていることが好ましい。具体的には、第２の駆動電極３５としては例えば、金属電極膜から構成することができる。また、金属電極膜と酸化物電極膜から構成することもできる。

以下に酸化物電極膜、金属電極膜の詳細について記載する。
酸化物電極膜の材料等については、第１の駆動電極の酸化物電極膜で説明したものと同様である。酸化物電極膜の膜厚としては、２０［ｎｍ］以上、８０［ｎｍ］以下が好ましく、４０［ｎｍ］以上、６０［ｎｍ］以下がより好ましい。これは、この膜厚範囲よりも薄いと初期変位や変位劣化特性については十分な特性が得られない場合があり、この範囲を超えると、電気機械変換膜の絶縁耐圧が非常に悪くなり、リークしやすくなる場合があるためである。

金属電極膜の材料等については第１の駆動電極の金属電極膜で説明したものと同様である。金属電極膜の膜厚としては、３０［ｎｍ］以上２００［ｎｍ］以下が好ましく、５０［ｎｍ］以上１２０［ｎｍ］以下がさらに好ましい。これは、この膜厚範囲より薄いと個別電極として十分な電流を供給することができなくなり、インク吐出をする際に不具合が発生する場合があるためである。また、この膜厚範囲より厚い場合においては、金属電極膜の材料として白金族元素の高価な材料を使用する場合においては、コストアップとなる点で問題である。また、白金を材料とした場合においては、膜厚を厚くしていったときに表面粗さが大きくなり、第１の絶縁保護膜を介して第２の配線を作製する際に、膜剥がれ等の不具合が発生しやすくなる場合があるためである。

（第１の絶縁保護膜）
第１の絶縁保護膜４１は、成膜・エッチングの工程による圧電素子へのダメージを防ぐとともに、大気中の水分が透過することを防止する機能を有することが好ましい。このため、その材料としては緻密な無機材料とすることが好ましい。有機材料の場合、十分な保護性能を得るためには膜厚を厚くする必要があるが、絶縁膜を厚い膜とした場合、振動板の振動変位を阻害し、吐出性能の低い液滴吐出ヘッドとなる場合があるためである。

薄膜で高い保護性能を得るには、酸化物，窒化物，炭化物の薄膜を用いることが好ましいが、絶縁膜の下地となる、電極材料、電気機械変換膜材料、振動板材料と密着性が高い材料を選定することが好ましい。具体的には、第１の絶縁保護膜４１としては例えば、アルミナ膜、シリコン酸化膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜から選択される少なくとも１種の無機膜からなることが好ましい。より具体的には、Ａｌ_２Ｏ_３，ＺｒＯ_２，Ｙ_２Ｏ_３，Ｔａ_２Ｏ_３，ＴｉＯ_２などのセラミクス材料に用いられる酸化膜が例として挙げられる。これらの膜は、密着性がよく、膜が硬く、しかも耐磨耗性やコストパフォーマンスに優れている。

また、第１の絶縁保護膜４１の成膜法も圧電素子を損傷する可能性が低い成膜方法であることが好ましく、例えば、蒸着法、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などを好ましく用いることができ、使用できる材料の選択肢が広いＡＬＤ法をより好ましく用いることができる。特にＡＬＤ法を用いることで、膜密度の非常に高い薄膜を作製することができ、プロセス中でのダメージを抑制することが可能になる。

そして、反応性ガスをプラズマ化して基板上に堆積するプラズマＣＶＤ法やプラズマをターゲット材に衝突させて飛ばすことで成膜するスパッタリング法は圧電素子を損傷する可能性が蒸着法、ＡＬＤ法に比べて高いため好ましくない。

第１の絶縁保護膜４１の膜厚は、圧電素子を保護するために十分な厚さの薄膜であり、かつ、振動板の変位を阻害しないように可能な限り薄いものであればよく、特に限定されるものではない。例えば、第１の絶縁保護膜の膜厚としては２０［ｎｍ］〜１００［ｎｍ］の範囲であることが好ましい。１００［ｎｍ］より厚い場合は、振動板の変位が低下するため、吐出効率の低い液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）となる場合がある。一方、２０［ｎｍ］より薄い場合は圧電素子の保護層としての機能が十分ではない場合があり、圧電素子の性能が低下する恐れがある。

また、第１の絶縁保護膜４１としてさらにもう１層設けて、２層にする構成も考えられる。この場合、例えば２層目の絶縁保護膜を厚くして振動板の振動変位を阻害しないように第２の駆動電極部付近において２層目の絶縁膜を開口するような構成としてもよい。

２層目の絶縁保護膜としては、任意の酸化物，窒化物，炭化物またはこれらの複合化合物を用いることができる。例えば、半導体デバイスで一般的に用いられるＳｉＯ_２を用いることができる。

２層目の絶縁保護膜の成膜方法としては任意の手法を用いることができ、ＣＶＤ法，スパッタリング法が挙げられる。電極形成部等のパターン形成部の段差被覆を考慮すると等方的に成膜できるＣＶＤ法を用いることが好ましい。

２層目の絶縁保護膜の膜厚は、共通電極と個別電極配線との間に印加される電圧で絶縁破壊されないように選択することが好ましい。すなわち絶縁膜に印加される電界強度を、絶縁破壊しない範囲に設定することが好ましい。さらに、２層目の絶縁膜の下地の表面性やピンホール等を考慮すると膜厚は２００［ｎｍ］以上であることが好ましく、５００［ｎｍ］以上であることがさらに好ましい。

（第１、第２の配線）
第１の配線４２、第２の配線４３は、第１の駆動電極３３、前記第２の駆動電極３５にそれぞれ電気的に接続されており、第１の絶縁保護膜４１上に形成されている。

第１の配線４２、及び、第２の配線４３の材質は特に限定されるものではなく、要求される性能等に応じて選択すればよいが、例えば、Ａｇ合金、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒから選択される少なくとも１種の金属からなることが好ましい。これらの金属は、基板上に低抵抗で耐久性のある電極を成膜することができる。

第１の配線４２、第２の配線４３の作製方法としては、例えば、スパッタ法、スピンコート法を用いて作製し、その後、前述のリソエッチ法等により所望のパターンを得る方法を好ましく用いることができる。

第１の配線４２、第２の配線４３の膜厚としては、０．１［μｍ］〜２０［μｍ］が好ましく、０．２［μｍ］〜１０［μｍ］がさらに好ましい。膜厚が上記範囲より小さいと抵抗が大きくなり電極に十分な電流を流すことができずに液滴吐出ヘッドとした場合に液滴の吐出が不安定になる場合がある。また、膜厚が上記範囲より大きいとプロセス時間が長くなり生産性の面で問題となる場合がある。

また、第１の配線４２のうち、開口部（コンタクトホール部）４８から露出している部分が共通電極用パッド４６となる。また、第２の配線４３のうち、開口部（コンタクトホール部）４９から露出している部分が個別電極用パッド４７となる。これらのパッド４６、４７の開口部（コンタクトホール部、１０［μｍ］×１０［μｍ］）４８、４９での接触抵抗は、共通電極用パッド４６の接触抵抗としては１０［Ω］以下が好ましく、個別電極用パッド４７の接触抵抗としては１［Ω］以下が好ましい。さらに、共通電極用パッド４６の接触抵抗としては５［Ω］以下、個別電極用パッド４７の接触抵抗としては０．５［Ω］以下であることがより好ましい。これは、上記各パッド４６、４７の開口部（コンタクトホール部）４８、４９での接触抵抗が上記範囲を超えると十分な電流を供給することができなくなり、液滴吐出ヘッドとした場合に、液滴の吐出をする際に不具合が発生する場合があるためである。

また、第２の配線４３と一体的にエージング処理用電極５１を形成してもよい。このエージング処理用電極５１は、第２の絶縁保護膜４４に形成されたエージング処理用開口部５０から露出している。また、エージング処理用電極５１の接触抵抗としては１［Ω］以下が好ましく、さらにエージング処理用電極５１の接触抵抗としては０．５［Ω］以下であることがより好ましい。これは、エージング処理用電極５１での接触抵抗が上記範囲を超えると十分な電流を供給することができなくなり、分極処理時に、電気機械変換膜３４に十分な電荷注入が行えないおそれがあるためである。

（第２の絶縁保護膜）
第２の絶縁保護膜４４は個別電極配線や共通電極配線の保護層の機能を有するパッシベーション層として機能するものである。

図５（ａ）に示す通り、個別電極引き出し部と、図示しないが共通電極引き出し部を除き、個別電極と共通電極上を被覆する。このように第２の絶縁保護膜４４を設けることにより、電極材料として安価なＡｌもしくはＡｌを主成分とする合金材料を用いることができる。その結果、低コストかつ信頼性の高いインクジェットヘッドとすることができる。

第２の絶縁保護膜４４の材料としては、任意の無機材料、有機材料を使用することができるが、透湿性の低い材料を用いることが好ましい。

無機材料としては、例えば酸化物、窒化物、炭化物等を用いることができ、有機材料としてはポリイミド、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。ただし有機材料の場合には厚膜とすることが必要となるため、後述のパターニングに適さない。そのため、薄膜で配線保護機能を発揮できる無機材料を用いることがより好ましい。

このため、第２の絶縁保護膜４４がアルミナ膜、シリコン酸化膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜から選択される少なくとも１種の無機膜であることが好ましい。特に、Ａｌ配線上に第２の絶縁保護膜としてＳｉ_３Ｎ_４を用いることは半導体デバイスで実績のある技術であるため、本実施形態においても同様の構成を採用することが好ましい。

また、第２の絶縁保護膜４４の膜厚は２００［ｎｍ］以上とすることが好ましく、５００［ｎｍ］以上であることがさらに好ましい。これは、膜厚が薄い場合は十分なパッシベーション機能を発揮できないため、配線材料の腐食による断線が発生し、電気機械変換素子の信頼性を低下させてしまう可能性があるためである。

また、圧電素子上とその周囲の振動板上に開口部をもつ構造が好ましい。これは、前述の第１の絶縁保護膜４１上の個別電極用パッド４７付近において開口部４９を設けることと同様の理由である。これにより、高効率かつ高信頼性の電気機械変換素子とすることができる。また、例えばこの電気機械変換素子３０を用いた高効率かつ高信頼性の液滴吐出ヘッド、インクジェットヘッドとすることが可能になる。

なお、第１の絶縁保護膜４１、第２の絶縁保護膜４４により圧電素子が保護されているため開口部４８，４９の形成には、フォトリソグラフィー法とドライエッチングを用いることが可能である。

また、第２の絶縁保護膜４４には複数のパッド（共通電極用パッド４６，個別電極用パッド４７）が設けられるが、これらのパッドの面積はそれぞれ２５００［μｍ^２］以上であることが好ましく、さらに３００００［μｍ^２］以上であることがより好ましい。この値に満たない場合は、十分な分極処理ができなくなる場合や、連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られない場合があるためである。

上記複数のパッド（共通電極用パッド４６，個別電極用パッド４７）の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、前述のリソエッチ法を用いて形成することができる。

以上説明してきた本実施形態の電気機械変換素子３０の製造方法によれば、ウェハレベルで一括して圧電素子に分極処理を行うことができる。また、この製造方法によって得られる電気機械変換素子３０は液滴吐出ヘッドとした場合に、電気機械変換素子３０が所定駆動電圧に対して安定した変位量を示し、液滴吐出特性を良好に保持できると共に安定した液滴吐出特性を得ることができる。

具体的な構成としては、図１に示したように、液滴を吐出するノズル１１と、ノズル１１が連通する加圧室１２と、加圧室１２内の液体を昇圧させる吐出駆動手段とを備えた液滴吐出ヘッド１０である。そして、本実施形態の液滴吐出ヘッド１０においては、吐出駆動手段として、加圧室１２の壁の一部を振動板で構成し、この振動板に上述した電気機械変換素子を配置したものである。

この液滴吐出ヘッド１０によれば、上述した電気機械変換素子を用いているため、所定駆動電圧に対して安定した変位量を示し、液滴吐出特性を良好に保持できると共に安定した液滴吐出特性を得ることができる。

なお、本実施形態では１つのノズルからなる液滴吐出ヘッドについて説明したが、係る形態に限定されるものではなく、図９に示すように複数の液滴吐出ヘッドを備えた構成とすることもできる。図９においては、図１の液滴吐出ヘッドを複数個直列に並べたものであり、同じ部材には同じ番号を付している。

また、液体供給手段、流路、流体抵抗等については記載を省略したが、液滴吐出ヘッドに設けることのできる付帯設備を当然に設けることができる。

〔実施例１〕
以下に電気機械変換素子のより具体的な製造方法について実施例を挙げて説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

まず、６インチシリコンウェハに熱酸化膜（膜厚１［μｍ］）を形成した。

次いで、第１の駆動電極を形成した。具体的にはまず、密着膜として、チタン膜（膜厚３０［ｎｍ］）をスパッタ装置にて成膜した後にＲＴＡを用いて７５０［℃］にて熱酸化した。そして、引き続き金属膜として白金膜（膜厚１００［ｎｍ］）、酸化物膜としてＳｒＲｕＯ_３膜(膜厚６０［ｎｍ］)をスパッタ成膜した。スパッタ成膜時の基板加熱温度については５５０［℃］にて成膜を実施した。

次に電気機械変換膜を形成した。具体的には、モル比でＰｂ：Ｚｒ：Ｔｉ＝１１４：５３：４７に調整された溶液を準備し、スピンコート法により膜を成膜した。

具体的な前駆体塗布液の合成については、出発材料に酢酸鉛三水和物、イソプロポキシドチタン、ノルマルプロポキシドジルコニウムを用いた。酢酸鉛の結晶水はメトキシエタノールに溶解後、脱水した。化学両論組成に対し鉛量を過剰にしてある。これは熱処理中のいわゆる鉛抜けによる結晶性低下を防ぐためである。

イソプロポキシドチタン、ノルマルプロポキシドジルコニウムをメトキシエタノールに溶解し、アルコール交換反応、エステル化反応を進め、上記酢酸鉛を溶解したメトキシエタノール溶液と混合することでＰＺＴ前駆体溶液を合成した。合成したＰＺＴ前駆体溶液中のＰＺＴ濃度は０．５［モル／Ｌ］とした。

上記前駆体溶液を用いて、スピンコートにより前記第１の駆動電極が形成された基板上に成膜し、成膜後、１２０［℃］乾燥を行い、その後さらに５００［℃］熱分解を行う操作を複数回繰り返し行い電気機械変換膜を積層した。

上記手順により繰り返し、電気機械変換膜を積層する際に、３層目の熱分解処理後に、結晶化熱処理（温度７５０［℃］）をＲＴＡ（急速熱処理）にて行った。３層目の熱分解処理後、ＲＴＡ処理を施した電気機械変換膜（ＰＺＴ膜）の膜厚は２４０［ｎｍ］であった。

上記工程を計８回（２４層）実施し、ＰＺＴの部分の膜厚が約２［μｍ］の電気機械変換膜を得た。

次に、第２の駆動電極の酸化物膜としてＳｒＲｕＯ_３膜(膜厚４０［ｎｍ］)を、金属膜としてＰｔ膜（膜厚１２５［ｎｍ］）を、それぞれスパッタ成膜した。

その後、東京応化社製フォトレジスト（ＴＳＭＲ８８００）をスピンコート法で成膜し、通常のフォトリソグラフィーでレジストパターンを形成した。その後、ＩＣＰエッチング装置（サムコ製）を用いて電気機械変換膜、第２の駆動電極をエッチングにより個別化し、図１０に示すようなパターンを作製した。これにより、第２の駆動電極は個別電極として機能し、第１の駆動電極は個別化された電気機械変換膜、第２の駆動電極に対して共通電極として機能する。

次に、第１の絶縁保護膜として、ＡＬＤ法によりＡｌ_２Ｏ_３膜を５０［ｎｍ］成膜した。

原材料としてＡｌ源としては、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）（シグマアルドリッチ社製）、Ｏ源としては、オゾンジェネレーターによって発生させたＯ_３を用いた。そして、Ａｌ源、Ｏ源を交互に基板上に供給して積層させることで、成膜を行った。

その後、図５に示すように、エッチングによりコンタクトホール部を形成した。

そして、第１の配線、第２の配線としてＡｌをスパッタ成膜し、エッチングによりパターニング形成した。

さらにその後、第２の絶縁膜としてＳｉ_３Ｎ_４をプラズマＣＶＤにより５００［ｎｍ］成膜した。その後、エッチングにより、個別電極用パッド４６、共通電極用パッド４７、及び、エージング処理用開口部５０を形成し、図５に示すような電気機械変換素子を作製した。

このとき、６インチウェハ内３０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］四方のエリアを２６個配置しその中で個別電極パッド面積（５０［μｍ］×１０００［μｍ］）、パッド数としては３００個用意した。また、共通電極パッド面積（５０［μｍ］×１０００［μｍ］）、パッド数としては３０個用意した。個別電極４６は図１１に示すように、１１本のエージング処理用開口部ラインとしてのエージング処理用電極５１にそれぞれつながっている。

この後、１１箇所のエージング処理用電極５１からウェハ内全ての第２の配線４３に接続し、コロナ帯電処理により分極処理を行った。

コロナ帯電処理はφ５０［μｍ］のタングステンのワイヤーを用いて行った。ワイヤーとエージング処理用電極５１との間の距離を５［ｍｍ］として、サンプルに対して６［ｋＶ］の電圧を印加し２０分間処理を行った。

〔実施例２〕
コロナ帯電処理において、分極処理の電圧を８［ｋＶ］に代えて印加したこと以外は、実施例１と同様にして電気機械変換素子を作製した。

〔実施例３〕
コロナ帯電処理において、１１箇所のエージング処理用電極を図１２に示すように１箇所のエージング処理用電極５４にまとめるようにパターニングし、それ以外は実施例１と同様にして電気機械変換素子を作成した。

〔実施例４〕
コロナ帯電処理において、分極処理の電圧を８［ｋＶ］に代えて印加したこと以外は、実施例３と同様にして電気機械変換素子を作製した。

〔比較例１〕
コロナ帯電処理において、エージング処理用開口部５０及びエージング処理用電極５１を設けずに、図１３に示すような個別電極用パッド４９に直接コロナ放電を行うこと以外は、実施例１と同様にして電気機械変換素子を作成した。

〔比較例２〕
コロナ帯電処理において、分極処理の電圧を１０［ｋＶ］印加し、６０分間処理を行うこと以外は、比較例１と同様にして電気機械変換素子を作成した。

図１４は、実施例１乃至４及び比較例１，２とによりそれぞれ作製した電気機械変換素子を比較するグラフである。図１４に示すグラフでは、実施例１乃至４及び比較例１，２とによりそれぞれ作製したウェハ内の電気機械変換素子の処理効果について、Ｘ軸をＰｒ−Ｐｉｎｉの範囲とし、Ｙ軸をその範囲に入る素子数の割合として比較している。

図１４において、エージング処理用電極５１を介してコロナ放電を行った実施例１乃至４ではクラックや放電などの故障が生じなかったのに対し、比較例１，２では故障が生じていることがわかる。特に、分極処理の電圧の高い比較例２では故障率が高いことがわかる。また、比較例２では、特に、ウェハ内の中央部に比べて、端部の電気機械変換素子に多く故障が発生していた。

また、分極処理の状態に関しては、実施例１，２では、分極処理電圧の違いにより分極の進展状態に違いが出たが、処理ばらつきが少なく処理できていた。また、実施例１，２では、クラックや放電などの故障も発生しなかった。
実施例３に関しては、分極処理時間と分極処理電圧とが低かったため、ほとんど分極処理が進まなかった。しかし、分極処理時間を長くして、しかも分極処理電圧を高めることで、実施例１，２、比較例１，２より短い時間で、故障が発生せず、分極処理が進んでいることが確認できた。

図１５はウェハからの電気機械変換素子の切断方法について説明する説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
図１５（ｂ）において、まず、個別電極用パッド４７とエージング処理用電極５１との間の接続部を切断刃としてのダイシングブレードにより基板３１の途中までハーフカットしハーフカットライン５６を形成する。このハーフカットライン５６は、図１５（ａ）に示すように共通電極用パッド４６の近傍まで連続してもよい。次に、ハーフカットライン５６よりも外側の切断位置としてのダイシングライン５５に沿ってダイシングして、エージング処理用電極５１の部分を完全に切り離して切断する。

図１５（ｂ）に示すように、エージング処理用電極５１の部分を切断することにより、第２の配線４３同士の導通を切断することができる。また、ハーフカットライン５６に沿ってハーフカットすることにより、第２の配線４３の端部が基板３１を含む電気機械変換素子の最端部になることを防いで短絡などのトラブルを未然に防止することができる。

また、図１６はウェハからの電気機械変換素子の他の切断方法について説明する説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はハーフカット後の断面図、（ｃ）は完全にカットした後の断面図である。
図１６（ｂ）において、まず、個別電極用パッド４７とエージング処理用電極５１との間の接続部をダイシングブレードにより基板３１の途中までハーフカットしハーフカットライン５６を形成する。このハーフカットライン５６は、図１６（ａ）に示すように共通電極用パッド４６の近傍まで連続してもよい。次に、図１６（ｃ）に示すように、ハーフカットに用いたダイシングブレードよりも幅の狭いダイシングブレードを用いて、ハーフカットライン５６中心に沿ってダイシングすることにより、エージング処理用電極５１の部分を完全に切り離して切断する。

図１６（ｂ），（ｃ）に示すように、あらかじめハーフカットしておくおことにより、完全に切断したときに、第２の配線４３の端部が基板３１を含む電気機械変換素子の最端部になることを防いで短絡などのトラブルを未然に防止することができる。

次に、前記液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置の構成例について説明する。液滴吐出装置の形態としては特に限定されるものではないが、ここではインクジェット記録装置を例に説明する。

インクジェット記録装置の一例について図１７及び図１８を参照して説明する。なお、図１７は同記録装置の斜視説明図、図１８は同記録装置の機構部の側面説明図である。

このインクジェット記録装置は、記録装置本体６１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ６９を備えている。また、このキャリッジ６９に搭載したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部６２等を収納している。また、装置本体６１の下方部には前方側から多数枚の用紙６３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）６４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙６３を手差しで給紙するための手差しトレイ６５を開倒することができる。そして、給紙カセット６４或いは手差しトレイ６５から給送される用紙６３を取り込み、印字機構部６２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ６６に排紙する。

印字機構部６２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド６７と従ガイドロッド６８とでキャリッジ６９を主走査方向に摺動自在に保持している。キャリッジ６９にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッドからなる記録ヘッド７０を備えている。この記録ヘッド７０は、複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ６９にはヘッド７０に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ７１を交換可能に装着している。

インクカートリッジ７１は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有している。この多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとしてここでは各色の記録ヘッド７０を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個の記録ヘッドでもよい。

ここで、キャリッジ６９は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド６７に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド６８に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ６９を主走査方向に移動走査するため、主走査モーター７２で回転駆動される駆動プーリ７３と従動プーリ７４との間にタイミングベルト７５を張装している。このタイミングベルト７５をキャリッジ６９に固定しており、主走査モーター７２の正逆回転によりキャリッジ６９が往復駆動される。

一方、給紙カセット６４にセットした用紙６３をヘッド７０の下方側に搬送するために、給紙カセット６４から用紙６３を分離給装する給紙ローラ７６及びフリクションパッド７７と、用紙６３を案内するガイド部材７８とを設けている。また、給紙された用紙６３を反転させて搬送する搬送ローラ７９と、この搬送ローラ７９の周面に押し付けられる搬送コロ８０及び搬送ローラ７９からの用紙６３の送り出し角度を規定する先端コロ８１とを設けている。搬送ローラ７９は副走査モーター８２によってギヤ列を介して回転駆動される。

そして、キャリッジ６９の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ７９から送り出された用紙６３を記録ヘッド７０の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材８３を設けている。この印写受け部材８３の用紙搬送方向下流側には、用紙６３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ８４、拍車８５を設けている。さらに用紙６３を排紙トレイ６６に送り出す排紙ローラ８６及び拍車８７と、排紙経路を形成するガイド部材８８、８９とを配設している。

記録時には、キャリッジ６９を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド７０を駆動することにより、停止している用紙６３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙６３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙６３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙６３を排紙する。

また、キャリッジ６９の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド７０の吐出不良を回復するための回復装置９０を配置している。回復装置９０はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ６９は印字待機中にはこの回復装置９０側に移動されてキャッピング手段でヘッド７０をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッド７０の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出す。これにより、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。

このように、本実施形態の液滴吐出装置であるインクジェット記録装置においては、上述の液滴吐出ヘッドを搭載しているので、振動板駆動不良によるインク滴吐出不良がなく、安定したインク滴吐出特性が得られて画像品質が向上する。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
基板３１または下地膜３２上に第１の駆動電極３３を形成するステップと、第１の駆動電極３３上に電気機械変換膜３４を形成するステップと、電気機械変換膜３４上に第２の駆動電極３５を形成するステップと、第２の駆動電極３５上に第１の絶縁保護膜４１を形成するステップと、第２の駆動電極３５に電気的に接続された配線４３を第１の絶縁保護膜４１上に形成するステップと、配線４３上に形成される膜であり配線４３に接続される個別電極用パッド４７などの端子電極及び複数の配線４３に導通して接続されるエージング処理用電極５１などの電荷注入用電極を露出させて第２の絶縁保護膜４４を形成するステップと、電荷注入用電極に、コロナ放電もしくはグロー放電などの放電により発生した電荷を注入することにより、電気機械変換膜３４を分極処理するステップと、を有する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、放電により発生した電荷は、複数の配線４３に導通して接続された電荷注入用電極に注入される。そして、電荷注入用電極に注入された電荷は、複数の配線４３を介して接続された複数の電気機械変換膜３４にほぼ均等に一括注入される。これにより、複数の電気機械変換膜３４に対して一括して分極処理を施すことができるため、複数の電気機械変換膜３４を個別に分極処理する場合に比して、複数の電気機械変換膜３４に対する製造効率が向上する。しかも、その分極処理の際に、一部の電気機械変換膜３４に電荷が集中することなく、均一な分極処理を行うことができるので、電気機械変換素子の分極特性のばらつきを低減するとともにクラックの発生を防止できる。更に、分極処理は高温の熱が加わる第２の絶縁保護膜４４の形成後に行われるので、分極処理後に電気機械変換素子が高温にさらされないため、分極処理後の脱分極を防ぐこともできる。よって、製造効率の向上を図りつつ、電気機械変換素子の分極特性のばらつきを低減するとともに、クラック及び分極処理後の脱分極の発生を防止することができる。
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、基板３１または下地膜３２上に形成した複数の電気機械変換素子３０を互いに分離して個別化するように切断するステップを有し、第２の絶縁保護膜４４を形成するステップでは、電荷注入用電極を電気機械変換膜３４に対して端子電極よりも離れた位置に形成し、電気機械変換素子３０を個別化するステップでは、端子電極と電荷注入用電極との間を切断する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、端子電極と電荷注入用電極との間を切断することで、複数の配線４３と電荷注入用電極との導通を切断することができる。
（態様Ｃ）
上記態様Ｂにおいて、電気機械変換素子３０を個別化するステップは、端子電極と電荷注入用電極との間を完全に切断するカットラインなどの切断位置よりも端子電極側を基板３１の厚み方向の途中まで切断するステップを含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、配線４３の端部が基板３１を含む電気機械変換素子３０の最端部になることを防いで短絡などのトラブルを未然に防止することができる。
（態様Ｄ）
上記態様Ｂにおいて、電気機械変換素子３０を個別化するステップは、端子電極と電荷注入用電極との間をダイシングブレードなどの切断刃により基板３１の厚み方向の途中まで切断するステップと、切断刃よりも幅の狭い切断刃により前記基板の厚み方向の途中まで切断した位置を中心に完全に切断するステップと、を含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、切断する部分をあらかじめ基板の途中まで切断しておくことにより、完全に切断して切り離したときに、配線４３の端部が基板３１を含む電気機械変換素子３０の最端部になることを防いで短絡などのトラブルを未然に防止することができる。
（態様Ｅ）
上記態様Ａ乃至Ｄのいずれかにおいて、分極処理を行うステップにおいて、放電により発生した電荷が正帯電している。
これによれば、上記実施形態について説明したように、放電により大気中の分子をイオン化させることで、正帯電した電荷を有する陽イオンを容易に発生させることができる。この陽イオンが、配線４３と接続したパッド４７を介して電気機械変換素子３０に流れ込むことにより、正帯電した電荷を電気機械変換素子３０に容易に蓄積させることができる。従って、電気機械変換膜の分極処理を安定して行うことができる。
（態様Ｆ）
上記態様Ａ乃至Ｅのいずれかにおいて、分極処理を行うステップにおいて、放電により、１．０×１０^−８［Ｃ］以上の電荷量を発生させる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、放電による電荷量が１．０×１０^−８［Ｃ］に満たない場合は、分極処理が十分に行えず、その電気機械変換膜３４をアクチュエータに使用した場合に連続駆動後の変位劣化について十分な特性が得られないおそれがある。本態様Ｆは、放電による電荷量が１．０×１０^−８［Ｃ］以上の電荷量を発生させるので、分極処理が十分に行うことができ、電気機械変換膜３４をアクチュエータに使用した場合に連続駆動後の変位劣化について十分な特性が得られる。
（態様Ｇ）
上記態様Ａ乃至Ｆのいずれかにより得られる電気機械変換素子である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、製造効率の向上を図りつつ、電気機械変換素子の分極特性のばらつきを低減するとともに、クラック及び分極処理後の脱分極の発生を防止することができる電気機械変換素子を提供できる。また、複数の電気機械変換膜に対して均一な分極処理を短時間で確実に行い、しかも歩留まりを向上させることができる電気機械変換素子を提供できる。
（態様Ｈ）
上記態様Ｇにおいて、電気機械変換膜３４の分極が、±１５０［ｋＶ／ｃｍ］の電界強度かけてヒステリシスループを測定する際、測定開始時の０［ｋＶ／ｃｍ］における分極をＰｉｎｉとし、＋１５０［ｋＶ／ｃｍ］の電圧印加後、０［ｋＶ／ｃｍ］まで戻した際の０［ｋＶ／ｃｍ］時の分極をＰｒとした場合に、ＰｒとＰｉｎｉとの差が１０［μＣ／ｃｍ^２］以下である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、ＰｒとＰｉｎｉとの差が１０［μＣ／ｃｍ^２］より大きい場合、電気機械変換膜３４をアクチュエータに使用した場合に連続駆動後の変位劣化について十分な特性が得られないおそれがある。本態様Ｆでは、ＰｒとＰｉｎｉとの差が１０［μＣ／ｃｍ^２］以下なので、電気機械変換膜３４をアクチュエータに使用した場合に連続駆動後の変位劣化について十分な特性が得られる。
（態様Ｉ）
上記態様Ｈにおいて、電気機械変換膜３４の比誘電率が、６００以上、２０００以下である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、比誘電率が６００より小さいと、電気機械変換膜３４をアクチュエータに使用した場合に十分な変位特性が得られないおそれがある。また、比誘電率が２０００より大きくなると、分極処理が十分行われず、連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られないといった不具合が発生するおそれがある。本態様Ｆでは、電気機械変換膜３４の比誘電率が、６００以上、２０００以下なので、電気機械変換膜３４をアクチュエータに使用した場合に十分な変位特性が得られる。また、分極処理が十分に行われ、連続駆動後の変位劣化についても十分な特性が得られる。
（態様Ｊ）
上記態様Ｇ乃至Ｉのいずれかにおいて、第１の駆動電極３３に電気的に接続された配線４２と、第２の駆動電極３５に電気的に接続された配線４３とが、同一プロセス中に作製される。
これによれば、上記実施形態について説明したように、別々のプロセスで作製される場合に比べて、処理工数と処理時間とを削減でき、コストダウンを図ることができる。
（態様Ｋ）
上記態様Ｇ乃至Ｊのいずれかにおいて、配線４２及び配線４３が、Ａｇ合金、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒのいずれかから成る金属材料で形成されている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、これらの金属材料により、基板上に低抵抗で耐久性のある配線を形成することができる。
（態様Ｌ）
上記態様Ｇ乃至Ｋのいずれかにおいて、第１の絶縁保護膜４１及び第２の絶縁保護膜４４が、アルミナ膜、シリコン酸化膜や窒化シリコン膜及び酸化窒化シリコン膜のいずれかの無機膜である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、これらの膜は、密着性がよく、膜が硬く、しかも耐磨耗性やコストパフォーマンスに優れた第１の絶縁保護膜４１及び第２の絶縁保護膜４を形成できる。
（態様Ｍ）
液滴を吐出するノズル１１と、ノズル１１が連通する加圧室１２と、加圧室１２内の液体を昇圧させる吐出駆動手段とを備えた液滴吐出ヘッド１０において、前記吐出駆動手段として、加圧室１２の壁の一部を振動板１７で構成し、振動板１７に上記態様Ｇ乃至Ｌのいずれかの電気機械変換素子を配置した。
これによれば、上記実施形態について説明したように、脱分極のない分極処理が確実に行われた電気機械変換素子によって加圧室１２内の液体を昇圧させることができるので、安定した液滴吐出特性が得られる。
（態様Ｎ）
上記態様Ｍの液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置である。これによれば、上記実施形態について説明したように、安定した液滴吐出特性が得られ、高画質の画像を形成できる。
（態様Ｏ）
上記態様Ｍの液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置である。これによれば、上記実施形態について説明したように、安定した液滴吐出特性が得られる。

１０ 液滴吐出ヘッド
１１ ノズル
１２ 加圧室
１３ 電気機械変換膜
１４ 上部電極
１５ 下部電極
１６ 電気機械変換素子
１７ 下地膜（振動板）
２０ 導体プレート
３０ 電気機械変換素子
３１ 基板
３３ 第１の駆動電極
３４ 電気機械変換膜
３５ 第２の駆動電極
４１ 第１の絶縁保護膜
４２ 第１の配線
４３ 第２の配線
４４ 第２の絶縁保護膜
４５ コンタクトホール
４６ 共通電極用パッド
４７ 個別電極用パッド
５０ エージング処理用開口部
５１ エージング処理用電極
５２ コロナワイヤー
５５ ダイシングライン
５６ ハーフカットライン
６１ （インクジェット）記録装置本体

特開２００４−２０２８４９号公報 特開２０１０−０３４１５４号公報 特開２００６−２０３１９０号公報 特許第３７８２４０１号公報

Claims (15)

1. 基板または下地膜上に第１の駆動電極を形成するステップと、
   前記第１の駆動電極上に電気機械変換膜を形成するステップと、
   前記電気機械変換膜上に第２の駆動電極を形成するステップと、
   前記第２の駆動電極上に第１の絶縁保護膜を形成するステップと、
   前記第２の駆動電極に電気的に接続された配線を前記第１の絶縁保護膜上に形成するステップと、
   前記配線上に形成される膜であり、前記配線に接続される端子電極及び複数の配線に導通して接続される電荷注入用電極を露出させて第２の絶縁保護膜を形成するステップと、
   前記電荷注入用電極に、放電により発生した電荷を注入することにより、前記電気機械変換膜を分極処理するステップと、を有することを特徴とする電気機械変換素子の製造方法。
2. 請求項１の電気機械変換素子の製造方法において、
   前記基板または下地膜上に形成した複数の電気機械変換素子を互いに分離して個別化するように切断するステップを有し、
   前記第２の絶縁保護膜を形成するステップでは、前記電荷注入用電極を前記電気機械変換膜に対して前記端子電極よりも離れた位置に形成し、
   前記電気機械変換素子を個別化するステップでは、前記端子電極と前記電荷注入用電極との間を切断することを特徴とする電気機械変換素子の製造方法。
3. 請求項２の電気機械変換素子の製造方法において、
   前記電気機械変換素子を個別化するステップは、前記端子電極と前記電荷注入用電極との間を完全に切断する切断位置よりも該端子電極側を前記基板の厚み方向の途中まで切断するステップを含むことを特徴とする電気機械変換素子の製造方法。
4. 請求項２の電気機械変換素子の製造方法において、
   前記電気機械変換素子を個別化するステップは、
   前記端子電極と前記電荷注入用電極との間を切断刃により前記基板の厚み方向の途中まで切断するステップと、
   前記切断刃よりも幅の狭い切断刃により前記基板の厚み方向の途中まで切断した位置を中心に完全に切断するステップと、を含むことを特徴とする電気機械変換素子の製造方法。
5. 請求項１乃至４のいずれかの電気機械変換素子の製造方法において、
   前記分極処理を行うステップにおいて、放電により発生した電荷が正帯電していることを特徴とする電気機械変換素子の製造方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかの電気機械変換素子の製造方法において、
   前記分極処理を行うステップにおいて、放電により、１．０×１０^−８［Ｃ］以上の電荷量を発生させることを特徴とする電気機械変換素子の製造方法。
7. 請求項１乃至６のいずれかの電気機械変換素子の製造方法により得られた電気機械変換素子。
8. 請求項７の電気機械変換素子において、
   前記電気機械変換膜の分極が、±１５０［ｋＶ／ｃｍ］の電界強度かけてヒステリシスループを測定する際、測定開始時の０［ｋＶ／ｃｍ］における分極をＰｉｎｉとし、＋１５０［ｋＶ／ｃｍ］の電圧印加後、０［ｋＶ／ｃｍ］まで戻した際の０［ｋＶ／ｃｍ］時の分極をＰｒとした場合に、ＰｒとＰｉｎｉとの差が１０［μＣ／ｃｍ^２］以下であることを特徴とする電気機械変換素子。
9. 請求項７又は８の電気機械変換素子において、
   前記電気機械変換膜の比誘電率が、６００以上、２０００以下であることを特徴とする電気機械変換素子。
10. 請求項７乃至８のいずれかの電気機械変換素子において、
    前記第１の駆動電極に電気的に接続された配線と、前記第２の駆動電極に電気的に接続された配線とが、同一プロセス中に作製されることを特徴とする電気機械変換素子。
11. 請求項７乃至１０のいずれかの電気機械変換素子において、
    前記第１の配線及び前記第２の配線が、Ａｇ合金、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒのいずれかから成る金属材料で形成されていることを特徴とする電気機械変換素子。
12. 請求項７乃至１１のいずれかの電気機械変換素子において、
    前記第１の絶縁保護膜及び前記第２の絶縁保護膜が、アルミナ膜、シリコン酸化膜、窒化シリコン膜及び酸化窒化シリコン膜のいずれかの無機膜であることを特徴とする電気機械変換素子。
13. 液滴を吐出するノズルと、該ノズルが連通する加圧室と、該加圧室内の液体を昇圧させる吐出駆動手段とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
    前記吐出駆動手段として、前記加圧室の壁の一部を振動板で構成し、該振動板に請求項７乃至１２のいずれかの電気機械変換素子を配置したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
14. 請求項１３の液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置。
15. 請求項１３の液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置。