JP3484956B2 - Method for manufacturing piezoelectric element - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電体素子及びそ
の製造方法に係り、特に、インクジェット式記録ヘッド
等、各種機器のアクチュエータ等として好適に使用され
る寸法安定性に優れた信頼性の高い圧電体素子を形成す
る方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric element and a method for manufacturing the same, and more particularly, it has excellent dimensional stability and high reliability, which is preferably used as an actuator for various devices such as an ink jet recording head. The present invention relates to a method of forming a piezoelectric element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、例えば、インクジェット式記
録ヘッドのインク吐出用の駆動源、すなわち、電気的エ
ネルギーを機械的エネルギーに変換する素子として、チ
タン酸ジルコン酸鉛（以下、「ＰＺＴ」と記す）からな
る圧電体膜を含む圧電体素子がある。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as a drive source for ejecting ink of an ink jet recording head, that is, as an element for converting electrical energy into mechanical energy, lead zirconate titanate (hereinafter referred to as "PZT"). ), There is a piezoelectric element including a piezoelectric film.
【０００３】この圧電体素子を使用したインクジェット
式記録ヘッドは、一般には、多数の個別インク通路（イ
ンクキャビティやインク溜り等）を形成したヘッド基台
と、全ての個別インク通路を覆うように前記ヘッド基台
に取り付けた振動板と、この振動板の前記個別インク通
路上に対応する各部分に被着形成した、下電極圧電体部
及び上電極からなる素子と、を備えて構成されている。In general, an ink jet recording head using this piezoelectric element has a head base on which a large number of individual ink passages (ink cavities, ink pools, etc.) are formed and all the individual ink passages are covered. A vibration plate attached to the head base, and an element composed of a lower electrode piezoelectric material portion and an upper electrode, which are formed by being attached to respective portions of the vibration plate corresponding to the individual ink passages, are configured. .
【０００４】この構成のインクジェット式記録ヘッド
は、前記素子に電界を加えて、圧電体部を変位させるこ
とにより、個別インク通路内に収容されているインク
を、個別インク通路に設けられたノズル板に形成されて
いるインク吐出口から押出すように設計されている。In the ink jet recording head having this structure, an electric field is applied to the element to displace the piezoelectric body portion so that the ink contained in the individual ink passage is supplied to the nozzle plate provided in the individual ink passage. It is designed to be ejected from the ink ejection port formed in the.
【０００５】このインクジェット式記録ヘッドでは、イ
ンクキャビティ形成領域から圧電体部分が外側に形成さ
れることなく、当該インクキャビティ形成領域に、振動
板が露出した部分を形成することで、振幅の大きな振動
が得られ、インクをより高速に射出することができる。
この構造を備えたインクジェット式記録ヘッドは、通
常、以下に示す工程によって製造されている。In this ink jet type recording head, the piezoelectric member is not formed outside the ink cavity forming area, but the vibrating plate is formed in the ink cavity forming area, so that a vibration with a large amplitude is generated. And the ink can be ejected at a higher speed.
The ink jet recording head having this structure is usually manufactured by the following steps.
【０００６】すなわち、例えば、シリコン基板上に絶縁
膜（例えば、シリコン酸化膜）を介して、下電極形成用
の膜、圧電体部形成用の膜及び上電極形成用の膜を順に
形成した後、上電極及び圧電体部形成領域上に第１のレ
ジストを形成する。次に、第１のレジストをマスクとし
て、上電極形成用の膜及び圧電体部形成用の膜を選択的
にエッチング除去し、上電極及び圧電体部を形成する。That is, for example, after a film for forming a lower electrode, a film for forming a piezoelectric body part, and a film for forming an upper electrode are sequentially formed on a silicon substrate with an insulating film (for example, a silicon oxide film) interposed therebetween. A first resist is formed on the upper electrode and the piezoelectric body portion formation region. Next, using the first resist as a mask, the film for forming the upper electrode and the film for forming the piezoelectric body portion are selectively removed by etching to form the upper electrode and the piezoelectric body portion.
【０００７】次に、第１のレジストを除去した後、下電
極形成領域上に第２のレジストを形成し、これをマスク
として下電極形成用膜を選択的にエッチングし、下電極
を形成する。次いで、第２のレジストを除去し、下電
極、圧電体部及び上電極からなる素子を形成する。その
後、シリコン基板の所望領域に、前記圧電体部の幅より
若干大きな幅を備えたインクキャビティを形成する等、
所望の工程を行いインクジェット式記録ヘッドを完成す
る。Next, after removing the first resist, a second resist is formed on the lower electrode forming region, and the lower electrode forming film is selectively etched using this as a mask to form the lower electrode. . Then, the second resist is removed to form an element composed of the lower electrode, the piezoelectric body portion and the upper electrode. Then, in a desired region of the silicon substrate, an ink cavity having a width slightly larger than the width of the piezoelectric body portion is formed,
The desired steps are performed to complete the ink jet recording head.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記圧
電体素子の製造方法では、下電極をパターニングする際
に、第１のレジストを除去した後、第２のレジストを形
成し、この第２のレジストをマスクとしたエッチングを
行っている。すなわち、下電極を、上電極及び圧電体部
に対して自己整合的に形成することができないため、両
者間に寸法のずれが生じ、正確に位置合わせすることが
できないという欠点がある。このため、素子の寸法安定
性が低下し、特に、キャビティの幅方向の寸法安定性が
悪いと、圧電体素子として良好な特性が得られないとい
う問題がある。However, in the method of manufacturing a piezoelectric element, the second resist is formed after the first resist is removed when the lower electrode is patterned. Etching is performed using the mask. That is, since the lower electrode cannot be formed in a self-aligned manner with the upper electrode and the piezoelectric body portion, there is a dimensional deviation between them, and it is not possible to align them accurately. For this reason, the dimensional stability of the element is lowered, and particularly when the dimensional stability in the width direction of the cavity is poor, there is a problem that good characteristics cannot be obtained as a piezoelectric element.
【０００９】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題とするものであり、上電極及び圧電体部
に対して、下電極を自己整合的に形成することができ、
寸法安定性に優れた信頼性の高い圧電体素子を簡単に製
造することが可能な圧電体素子の製造方法を提供するこ
とを目的とする。An object of the present invention is to solve such conventional problems, and the lower electrode can be formed in a self-aligned manner with respect to the upper electrode and the piezoelectric body portion.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a piezoelectric element, which is capable of easily manufacturing a highly reliable piezoelectric element having excellent dimensional stability.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、キャビティが形成された基板上に絶縁膜
を介して、下電極、圧電体部及び上電極が形成された圧
電体素子を製造する方法において、基板上に絶縁膜を介
して、下電極形成用膜、圧電体部形成用膜及び上電極形
成用膜を順に形成する第１工程と、前記上電極形成用膜
上の上電極及び圧電体部形成領域に、第１のレジストを
選択的に形成する第２工程と、前記第１のレジストをマ
スクとして、前記上電極形成用膜及び圧電体部形成用膜
をパターニングし、上電極及び圧電体部を形成する第３
工程と、前記第３工程後、前記第１のレジストを残存さ
せた状態で、下電極形成領域であって、当該第１のレジ
ストの、少なくともキャビティ形成領域に対応した部分
の該キャビティ幅方向端部を除いた領域に、第２のレジ
ストを形成する第４工程と、前記第２のレジスト及び前
記残存させた第１のレジストをマスクとして、前記下電
極形成用膜をパターニングし、下電極を形成する第５工
程と、第５工程終了後、前記第１のレジスト及び第２の
レジストを除去する第６工程と、を備えた圧電体素子の
製造方法を提供するものである。In order to achieve this object, the present invention provides a piezoelectric body in which a lower electrode, a piezoelectric body portion, and an upper electrode are formed on a substrate in which a cavity is formed via an insulating film. In the method of manufacturing an element, a first step of sequentially forming a lower electrode forming film, a piezoelectric body portion forming film, and an upper electrode forming film on a substrate via an insulating film, and on the upper electrode forming film. A second step of selectively forming a first resist in the upper electrode and piezoelectric body part formation region, and patterning the upper electrode forming film and the piezoelectric body part forming film using the first resist as a mask And forming the upper electrode and the piezoelectric body part
Step, and after the third step, in the state where the first resist is left, in the cavity width direction end of the lower electrode formation region, which corresponds to at least the cavity formation region of the first resist. A fourth step of forming a second resist in a region excluding a portion, and the lower electrode forming film is patterned using the second resist and the remaining first resist as a mask to form a lower electrode. The present invention provides a method for manufacturing a piezoelectric element, which includes a fifth step of forming and a sixth step of removing the first resist and the second resist after the fifth step is completed.
【００１１】この製造方法では、下電極をパターニング
する際のマスクとなる第２のレジストが、キャビティ形
成領域に形成されている第１のレジストの、少なくとも
キャビティの幅方向端部を除いた領域には形成されない
ことになる。したがって、この部分では、下電極は、第
１のレジストをマスクとしてパターニングされることに
なり、下電極は、上電極及び圧電体部に対して自己整合
的に形成される。In this manufacturing method, the second resist, which serves as a mask when patterning the lower electrode, is formed on the region of the first resist formed in the cavity forming region except at least the end portion in the width direction of the cavity. Will not be formed. Therefore, in this portion, the lower electrode is patterned by using the first resist as a mask, and the lower electrode is formed in self-alignment with the upper electrode and the piezoelectric body portion.
【００１２】さらに、前記第２のレジストは、下電極形
成領域であって、前記第１のレジストの、前記キャビテ
ィ形成領域に対応した部分を除いた領域に形成すること
もできる。Further, the second resist may be formed in the lower electrode forming region except the portion corresponding to the cavity forming region of the first resist.
【００１３】また、前記基板に、前記圧電体部の幅より
大きな幅を備えたキャビティを形成する工程をさらに備
えることもできる。The method may further include the step of forming a cavity having a width larger than that of the piezoelectric body portion on the substrate.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１５】図１は、本発明の実施の形態に係る圧電体
素子の製造工程の一部を示す平面図、図２（１）は、図
１のＩ−Ｉ線に沿った断面図、図２（２）は、図１のII
−II線に沿った断面図、図３（１）は、図１のＩ−Ｉ線
に沿った断面図、図３（２）は、図１のII−II線に沿っ
た断面図、図４は、本発明の実施の形態に係る圧電体素
子の製造工程の一部を示す平面図、図５（１）は、図４
のＩ−Ｉ線に沿った断面図、図５（２）は、図４のII−
II線に沿った断面図、図６（１）は、図４のＩ−Ｉ線に
沿った断面図、図６（２）は、図４のII−II線に沿った
断面図、図７（１）は、図４のＩ−Ｉ線に沿った断面
図、図７（２）は、図４のII−II線に沿った断面図、図
８は、図４のII−II線に沿った断面図である。FIG. 1 is a plan view showing a part of a manufacturing process of a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 (1) is a sectional view taken along line I--I of FIG. 2 (2) is II of FIG.
-II is a cross-sectional view taken along line II, FIG. 3 (1) is a cross-sectional view taken along line I-I in FIG. 1, and FIG. 3 (2) is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 4 is a plan view showing a part of the manufacturing process of the piezoelectric element according to the embodiment of the present invention, and FIG.
5 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.
6 is a sectional view taken along line II, FIG. 6 (1) is a sectional view taken along line II of FIG. 4, and FIG. 6 (2) is a sectional view taken along line II-II of FIG. (1) is a sectional view taken along the line I-I of FIG. 4, FIG. 7 (2) is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 4, and FIG. 8 is taken along the line II-II of FIG. FIG.
【００１６】図２（１）及び（２）に示す工程では、シ
リコン基板１を酸素雰囲気中で熱処理し、シリコン基板
１の表面にシリコン酸化膜２を形成する。次に、シリコ
ン酸化膜２上に下電極形成用の膜３を、例えば、蒸着
法、スパッタ法、化学気相成長法（ＣＶＤ法）等によ
り、０．５μｍ程度の膜厚で形成する。次いで、下電極
形成用の膜３上に圧電体部形成用の膜（ＰＺＴ膜）４
を、例えば、ゾルゲル法あるいはスパッタ法、蒸着法、
ＣＶＤ法等により、１μｍ程度の膜厚で形成する。次い
で、圧電体部形成用の膜４上に上電極形成用の膜５を、
例えば、蒸着法、スパッタ法、化学気相成長法（ＣＶＤ
法）等により、０．１μｍ程度の膜厚で、形成する。In the steps shown in FIGS. 2A and 2B, the silicon substrate 1 is heat-treated in an oxygen atmosphere to form a silicon oxide film 2 on the surface of the silicon substrate 1. Next, the film 3 for forming the lower electrode is formed on the silicon oxide film 2 to have a film thickness of about 0.5 μm by, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method (CVD method) or the like. Then, a film (PZT film) 4 for forming a piezoelectric body portion is formed on the film 3 for forming a lower electrode.
, For example, sol-gel method or sputtering method, vapor deposition method,
It is formed with a film thickness of about 1 μm by the CVD method or the like. Then, the film 5 for forming the upper electrode is formed on the film 4 for forming the piezoelectric body portion.
For example, vapor deposition method, sputtering method, chemical vapor deposition method (CVD
Method) or the like to form a film having a thickness of about 0.1 μm.
【００１７】なお、下電極形成用の膜３及び上電極形成
用の膜５は、アルミニウム、金、プラチナ等、所望の導
電性材料により形成することができる。The lower electrode forming film 3 and the upper electrode forming film 5 can be formed of a desired conductive material such as aluminum, gold or platinum.
【００１８】次に、上電極形成用の膜５上の上電極及び
圧電体部形成領域に、第１のレジスト６を通常より厚め
に、具体的には、４μｍ程度の膜厚で形成する。この第
１のレジスト６は、得られるべき圧電体素子の圧電体部
４０の幅ＤＷが、図８に示すように、シリコン基板１に
形成されるキャビティ１０の幅ＣＷより小さくなるよう
に、すなわち、キャビティ１０領域にシリコン酸化膜２
（振動板）のみの部分が形成されるようなパターンで形
成される。Next, the first resist 6 is formed thicker than usual, specifically, in a film thickness of about 4 μm, on the upper electrode and the piezoelectric body portion forming region on the upper electrode forming film 5. As shown in FIG. 8, the first resist 6 has a width DW of the piezoelectric body portion 40 of the piezoelectric body element to be smaller than the width CW of the cavity 10 formed in the silicon substrate 1, that is, , The silicon oxide film 2 in the cavity 10 region
It is formed in a pattern such that only the (vibration plate) is formed.
【００１９】次に、図３（１）及び（２）に示す工程で
は、図２（１）及び（２）に示す工程で得た第１のレジ
スト６をマスクとして、上電極形成用の膜５及び圧電体
部形成用の膜４をエッチングし、上電極５０及び圧電体
部４０を形成する。ここで、第１のレジスト６は、前述
した工程において通常より厚い膜厚で形成したため、こ
のエッチングを行った後も十分な膜厚を有していた。Next, in the steps shown in FIGS. 3 (1) and 3 (2), the first resist 6 obtained in the steps shown in FIGS. 2 (1) and 2 (2) is used as a mask to form a film for forming the upper electrode. 5 and the film 4 for forming the piezoelectric body portion are etched to form the upper electrode 50 and the piezoelectric body portion 40. Here, since the first resist 6 was formed in a film thickness thicker than usual in the above-mentioned step, it had a sufficient film thickness even after this etching.
【００２０】次いで、図５（１）及び（２）に示す工程
では、図３（１）及び（２）に示す工程で使用した第１
のレジスト６を残存させた状態で、下電極パターニング
用の第２のレジスト７を形成する。すなわち、第２のレ
ジスト７は、図４（１）に示すように、レジスト６の少
なくとも一部が重なるように形成する。さらに、第２の
レジスト７は、圧電素子の実質的に有効な変位領域には
形成しない。図４（１）に示すように、インクキャビテ
ィを隔てる壁と、圧電素子の長手方向の辺の間の下電極
材料を、平面的に全部あるいは一部を取り除くと圧電素
子の変位が向上し、この結果十分な量のインク滴がノズ
ルから吐出する。この下電極材料の取り除く平面的形状
は、図４（１）に限らず、図４（２）、図４（３）、図
４（４）などが挙げられる。なお、図４に符号７Ａ、７
Ｂ、７Ｃ、７Ｄで示す部分は、第２のレジスト７の開口
部分である。Next, in the steps shown in FIGS. 5A and 5B, the first step used in the steps shown in FIGS.
A second resist 7 for patterning the lower electrode is formed while leaving the resist 6 of FIG. That is, as shown in FIG. 4A, the second resist 7 is formed so that at least a part of the resist 6 overlaps. Furthermore, the second resist 7 is not formed in the substantially effective displacement region of the piezoelectric element. As shown in FIG. 4 (1), if the lower electrode material between the wall separating the ink cavity and the side in the longitudinal direction of the piezoelectric element is removed entirely or partially in a plane, the displacement of the piezoelectric element is improved, As a result, a sufficient amount of ink droplets are ejected from the nozzle. The planar shape of the lower electrode material to be removed is not limited to that shown in FIG. 4A, but may be FIG. 4B, FIG. 4C, FIG. In addition, in FIG.
The portions indicated by B, 7C, and 7D are the opening portions of the second resist 7.
【００２１】次に、図６（１）及び（２）に示す工程で
は、図５（１）及び（２）に示す工程で得た第２のレジ
スト７、及び残存している第１のレジスト６をマスクと
して下電極形成用の膜３をエッチングし、下電極３０を
形成する。このとき、下電極３０のキャビティ形成領域
に形成される部分は、第１のレジスト６をマスクとして
パターニングされることになる。したがって、この部分
の下電極３０は、上電極５０及び圧電体部４０に対し、
自己整合的に形成される。図６（２）では、下電極３０
のパターニングでは、パターニングされた第２のレジス
ト７の開口部分の下電極形成用の膜３を、シリコン酸化
膜２が露出するまでエッチング除去した状態を示してい
る。一方、図６（３）に示すように、振動板の機械的強
度を確保するため、下電極形成用の膜３の一部分をエッ
チング除去した構造にしてもよい。この場合、振動板は
シリコン酸化膜と、初期より薄くなった下電極形成用の
膜３が振動板となる。このようにして、下電極３０、圧
電体部４０及び上電極５０からなる素子を形成した。こ
の製造方法により、キャビティ形成領域上に形成される
素子は、寸法安定性に優れたものとなる。Next, in the steps shown in FIGS. 6A and 6B, the second resist 7 obtained in the steps shown in FIGS. 5A and 5B and the remaining first resist are used. The film 3 for forming the lower electrode is etched using 6 as a mask to form the lower electrode 30. At this time, the portion of the lower electrode 30 formed in the cavity forming region is patterned using the first resist 6 as a mask. Therefore, the lower electrode 30 of this portion is different from the upper electrode 50 and the piezoelectric body portion 40 in
It is formed in a self-aligned manner. In FIG. 6B, the lower electrode 30
2 shows a state in which the film 3 for forming the lower electrode of the opening portion of the patterned second resist 7 is removed by etching until the silicon oxide film 2 is exposed. On the other hand, as shown in FIG. 6C, a part of the lower electrode forming film 3 may be removed by etching in order to secure the mechanical strength of the diaphragm. In this case, the diaphragm is a silicon oxide film and the lower electrode forming film 3 which is thinner than the initial film serves as the diaphragm. In this way, an element including the lower electrode 30, the piezoelectric body portion 40 and the upper electrode 50 was formed. By this manufacturing method, the element formed on the cavity forming region has excellent dimensional stability.
【００２２】次いで、図７（１）及び（２）に示す工程
では、図６（１）及び（２）で示す工程で使用した第１
のレジスト６及び第２のレジスト７を除去する。Then, in the steps shown in FIGS. 7A and 7B, the first step used in the steps shown in FIGS. 6A and 6B is performed.
The resist 6 and the second resist 7 are removed.
【００２３】次に、図８に示す工程では、図７（１）及
び（２）に示す工程で得たシリコン基板１の素子が形成
された側に、パッシベーション膜を形成した後、シリコ
ン基板１の所望位置にキャビティ１０を形成する。次い
で、所望の工程を行い、圧電体素子を形成する。なお、
その後、例えば、ノズル板を形成する等、所望の工程を
行うことで、本実施の形態に係る圧電体素子をアクチュ
エータとして使用したインクジェット式記録ヘッド等、
各種機器を製造することもできる。Next, in the step shown in FIG. 8, after forming a passivation film on the element-formed side of the silicon substrate 1 obtained in the steps shown in FIGS. 7A and 7B, the silicon substrate 1 is formed. The cavity 10 is formed at the desired position. Then, a desired process is performed to form a piezoelectric element. In addition,
After that, for example, by performing a desired process such as forming a nozzle plate, an ink jet recording head or the like using the piezoelectric element according to the present embodiment as an actuator,
Various devices can also be manufactured.
【００２４】なお、本実施の形態では、キャビティ形成
領域上に形成されている第１のレジスト６部分に、第２
のレジスト７を形成しない場合について説明したが、第
２のレジスト７は、下電極形成領域であって、少なくと
も第１のレジストのキャビティ形成領域に対応した部分
の該キャビティ幅方向端部を除いた領域に形成すればよ
い。In this embodiment, the second resist is formed on the first resist 6 portion formed on the cavity forming region.
The second resist 7 is the lower electrode forming region, and at least the end portion in the cavity width direction corresponding to the cavity forming region of the first resist is removed. It may be formed in the region.
【００２５】また、本実施の形態で説明した圧電体素子
のパターンは、一例であり、下電極と、上電極及び圧電
体部とのパターンが異なるものであれば、本発明の製造
方法を応用可能であることは勿論である。さらにまた、
各膜の膜厚等も任意により決定することができる。Further, the pattern of the piezoelectric element described in this embodiment is an example, and if the pattern of the lower electrode is different from that of the upper electrode and the piezoelectric portion, the manufacturing method of the present invention is applied. Of course, it is possible. Furthermore,
The film thickness of each film and the like can be arbitrarily determined.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る圧電
体素子の製造方法によれば、下電極をパターニングする
際に、第１のレジストをマスクとして上電極形成用膜及
び圧電体部形成用膜をパターニングした後、この第１の
レジストを残存させた状態で、下電極を形成するための
第２のレジストを、下電極形成領域であって、少なくと
も第１のレジストのキャビティ形成領域に対応した部分
の該キャビティ幅方向端部を除いた領域に形成するた
め、キャビティ形成領域上に形成される下電極は、第１
のレジストをマスクとしてパターニングされることにな
る。したがって、この部分に形成される下電極を、上電
極及び圧電体部に対し自己整合的に形成することができ
る。この結果、寸法安定性に優れた信頼性の高い圧電体
素子を簡単に製造することが可能となる。As described above, according to the method of manufacturing a piezoelectric element according to the present invention, when patterning the lower electrode, the upper electrode forming film and the piezoelectric body portion are formed using the first resist as a mask. After patterning the working film, a second resist for forming the lower electrode is formed in the lower electrode forming region, at least in the cavity forming region of the first resist, with the first resist left. Since the lower electrode formed on the cavity forming region is formed in the region excluding the end portion in the cavity width direction of the corresponding portion,
The resist is used as a mask for patterning. Therefore, the lower electrode formed in this portion can be formed in self-alignment with the upper electrode and the piezoelectric body portion. As a result, it becomes possible to easily manufacture a highly reliable piezoelectric element having excellent dimensional stability.
【図１】本発明の実施の形態に係る圧電体素子の製造工
程の一部を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a part of a manufacturing process of a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention.
【図２】（１）は、図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図、
（２）は、図１のII−II線に沿った断面図である。2 is a sectional view taken along the line II of FIG.
(2) is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1.
【図３】（１）は、図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図、
（２）は、図１のII−II線に沿った断面図である。FIG. 3 (1) is a sectional view taken along the line I-I of FIG.
(2) is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1.
【図４】（１）は、本発明の実施の形態に係る圧電体素
子の製造工程の一部を示す平面図、（２）は、本発明の
他の実施の形態に係る圧電体素子の製造工程の一部を示
す平面図、（３）は、本発明の他の実施の形態に係る圧
電体素子の製造工程の一部を示す平面図、（４）は、本
発明の他の実施の形態に係る圧電体素子の製造工程の一
部を示す平面図である。FIG. 4A is a plan view showing a part of a manufacturing process of a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a plan view of a piezoelectric element according to another embodiment of the present invention. A plan view showing a part of the manufacturing process, (3) is a plan view showing a part of the manufacturing process of the piezoelectric element according to another embodiment of the present invention, and (4) is another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view showing a part of the manufacturing process of the piezoelectric element according to the embodiment.
【図５】（１）は、図４のＩ−Ｉ線に沿った断面図、
（２）は、図４のII−II線に沿った断面図である。5 (1) is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.
(2) is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 4.
【図６】（１）は、図４のＩ−Ｉ線に沿った断面図、
（２）は、図４のII−II線に沿った断面図、（３）は、
本発明の他の実施の形態に係る圧電体素子の断面図であ
る。6A is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.
(2) is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 4, and (3) is
It is sectional drawing of the piezoelectric material element which concerns on other embodiment of this invention.
【図７】（１）は、図４のＩ−Ｉ線に沿った断面図、
（２）は、図４のII−II線に沿った断面図である。7 (1) is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.
(2) is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 4.
【図８】図４のII−II線に沿った断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
１ シリコン基板 ２ シリコン酸化膜 ３ 下電極形成用の膜 ４ 圧電体部形成用の膜 ５ 上電極形成用の膜 ６ 第１のレジスト膜 ７ 第２のレジスト膜 ３０ 下電極 ４０ 圧電体部 ５０ 上電極 1 Silicon substrate 2 Silicon oxide film 3 Lower electrode formation film 4 Film for forming piezoelectric body 5 Film for forming the upper electrode 6 First resist film 7 Second resist film 30 Lower electrode 40 Piezoelectric body 50 Upper electrode
Claims (3)
を介して、下電極、圧電体部及び上電極が形成された圧
電体素子を製造する方法において、 基板上に絶縁膜を介して、下電極形成用膜、圧電体部形
成用膜及び上電極形成用膜を順に形成する第１工程と、 前記上電極形成用膜上の上電極及び圧電体部形成領域
に、第１のレジストを選択的に形成する第２工程と、 前記第１のレジストをマスクとして、前記上電極形成用
膜及び圧電体部形成用膜をパターニングし、上電極及び
圧電体部を形成する第３工程と、 前記第３工程後、前記第１のレジストを残存させた状態
で、下電極形成領域であって、当該第１のレジストの、
少なくともキャビティ形成領域に対応した部分の該キャ
ビティ幅方向端部を除いた領域に、第２のレジストを形
成する第４工程と、 前記第２のレジスト及び前記残存させた第１のレジスト
をマスクとして、前記下電極形成用膜をパターニング
し、下電極を形成する第５工程と、 第５工程終了後、前記第１のレジスト及び第２のレジス
トを除去する第６工程と、を備えた圧電体素子の製造方
法。1. A method of manufacturing a piezoelectric element having a lower electrode, a piezoelectric body portion and an upper electrode formed on a substrate having a cavity formed thereon via an insulating film, the method comprising: A first step of sequentially forming a lower electrode forming film, a piezoelectric body portion forming film and an upper electrode forming film, and a first resist on the upper electrode and piezoelectric body portion forming regions on the upper electrode forming film. A second step of selectively forming, a third step of patterning the upper electrode forming film and the piezoelectric body portion forming film using the first resist as a mask to form the upper electrode and the piezoelectric body portion, After the third step, in the state where the first resist is left, in the lower electrode formation region, in the first resist,
A fourth step of forming a second resist in a region other than at least the cavity width direction end portion of the portion corresponding to the cavity formation region, using the second resist and the remaining first resist as a mask A piezoelectric body including a fifth step of patterning the lower electrode forming film to form a lower electrode, and a sixth step of removing the first resist and the second resist after the fifth step is completed. Device manufacturing method.
であって、前記第１のレジストの、前記キャビティ形成
領域に対応した部分を除いた領域に形成する請求項１記
載の圧電体素子の製造方法。2. The piezoelectric element according to claim 1, wherein the second resist is formed in a lower electrode formation region except a portion of the first resist corresponding to the cavity formation region. Manufacturing method.
な幅を備えたキャビティを形成する工程をさらに備えた
請求項１または請求項２記載の圧電体素子の製造方法。3. The method of manufacturing a piezoelectric element according to claim 1, further comprising the step of forming a cavity having a width larger than a width of the piezoelectric body portion on the substrate.
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|---|---|---|---|
| JP32300997A JP3484956B2 (en) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Method for manufacturing piezoelectric element |
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| JPH11163434A JPH11163434A (en) | 1999-06-18 |
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