JP7107782B2 - Piezoelectric element - Google Patents

Piezoelectric element Download PDF

Info

Publication number
JP7107782B2
JP7107782B2 JP2018152009A JP2018152009A JP7107782B2 JP 7107782 B2 JP7107782 B2 JP 7107782B2 JP 2018152009 A JP2018152009 A JP 2018152009A JP 2018152009 A JP2018152009 A JP 2018152009A JP 7107782 B2 JP7107782 B2 JP 7107782B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
plt
peak intensity
piezoelectric element
lower electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018152009A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019047114A (en
Inventor
幸治 野村
伸史 松尾
智洋 伊達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to US16/122,392 priority Critical patent/US11289642B2/en
Publication of JP2019047114A publication Critical patent/JP2019047114A/en
Priority to US17/672,283 priority patent/US11744155B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7107782B2 publication Critical patent/JP7107782B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

この発明は、基板上に配置された下部電極と、下部電極上に形成されたシード層と、シード層上に形成された圧電体膜とを含む、圧電素子に関する。 The present invention relates to a piezoelectric element including a lower electrode arranged on a substrate, a seed layer formed on the lower electrode, and a piezoelectric film formed on the seed layer.

基板上に配置された下部電極と、下部電極上に形成された圧電体膜と、圧電体膜上に形成された上部電極とを含む圧電素子が知られている。代表的な圧電体膜として、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT:PbZrTi1-x)がある。PZTは、ベロブスカイト型の強誘電体であり、優れた圧電特性を有している。このような圧電体膜は、スパッタ法、ゾルゲル法等によって形成される。このような圧電素子では、PZTが(111)方向に配向するよりも、(100)方向に配向している方が、圧電特性が高くなることが知られている。 A piezoelectric element is known that includes a lower electrode disposed on a substrate, a piezoelectric film formed on the lower electrode, and an upper electrode formed on the piezoelectric film. A representative piezoelectric film is lead zirconate titanate (PZT: PbZr x Ti 1-x O 3 ). PZT is a perovskite-type ferroelectric and has excellent piezoelectric properties. Such a piezoelectric film is formed by a sputtering method, a sol-gel method, or the like. In such a piezoelectric element, it is known that the piezoelectric characteristics are higher when PZT is oriented in the (100) direction than in the (111) direction.

特開2013-229510号公報JP 2013-229510 A

前述したような圧電素子では、下部電極としては、高温での安定性および高い導電性を有する白金(Pt)が用いられることが多い。Ptは(111)方向に自己配向しやすい特性を有している。PZTからなる圧電体膜は、(100)配向となるときに圧電特性が高くなるが、圧電体膜はその下地のPtの影響を受けるため、(111)配向のPt上には、PZTは(100)配向で形成されにくい。圧電体膜が(111)配向で形成されると、その圧電特性が低下する。 In the piezoelectric element described above, platinum (Pt), which is stable at high temperatures and has high electrical conductivity, is often used as the lower electrode. Pt has the property of being easily self-oriented in the (111) direction. A piezoelectric film made of PZT has high piezoelectric characteristics when it is (100) oriented, but the piezoelectric film is affected by the underlying Pt. 100) is difficult to form in orientation. When a piezoelectric film is formed with (111) orientation, its piezoelectric properties are degraded.

この発明の目的は、高い圧電特性を有する圧電素子を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a piezoelectric element having high piezoelectric characteristics.

この発明による第1の圧電素子は、基板上に配置された下部電極と、前記下部電極上に形成され、PLTを主成分とするスパッタ膜からなるシード層と、前記シード層上に形成され、PZTまたはPLZTを主成分とする圧電体膜とを含み、前記下部電極は、前記基板側のTi膜と、前記Ti膜上に積層されたPt膜との積層膜からなる。そして、前記Pt膜を構成するPtの(111)配向のピーク強度をPt(111)ピーク強度として横軸にとり、前記シード層を構成するPLTの(100)配向のピーク強度をPLT(100)ピーク強度として縦軸にとり、前記下部電極形成時の基板設定温度別のPt(111)ピーク強度に対するPLT(100)ピーク強度の点を結んだ曲線をピーク特性曲線とすると、前記Pt(111)ピーク強度と前記PLT(100)ピーク強度との関係が、前記ピーク特性曲線における前記PLT(100)ピーク強度が最大となるピーク点から前記PLT(100)ピーク強度が5%低下するまでの範囲内にあり、かつ前記シード層を構成するPLTの(100)配向率が85%以上である。 A first piezoelectric element according to the present invention comprises a lower electrode arranged on a substrate, a seed layer formed on the lower electrode and made of a sputtered film containing PLT as a main component, formed on the seed layer, and a piezoelectric film containing PZT or PLZT as a main component, and the lower electrode is composed of a laminated film of a Ti film on the substrate side and a Pt film laminated on the Ti film. Then, the peak intensity of (111) orientation of Pt constituting the Pt film is taken as the Pt (111) peak intensity on the horizontal axis, and the peak intensity of (100) orientation of PLT constituting the seed layer is the PLT (100) peak. Taking the intensity as the vertical axis, and taking a curve connecting points of PLT (100) peak intensity with respect to Pt (111) peak intensity for each substrate setting temperature at the time of forming the lower electrode as a peak characteristic curve, the Pt (111) peak intensity and the PLT (100) peak intensity is within the range from the peak point where the PLT (100) peak intensity on the peak characteristic curve is the maximum until the PLT (100) peak intensity decreases by 5% and the (100) orientation ratio of PLT constituting the seed layer is 85% or more.

この構成では、Pt膜上に形成されるシード層を構成するPLTの結晶性および(100)配向性が良好な圧電素子が得られる。これにより、シード層上に形成される圧電体膜を構成するPZTまたはPLZTの(100)配向性を高くできるので、高い圧電特性を有する圧電素子が得られる。
この発明による第2の圧電素子は、基板上に配置された下部電極と、前記下部電極上に形成され、PLTを主成分とするスパッタ膜からなるシード層と、前記シード層上に形成され、PZTまたはPLZTを主成分とする圧電体膜とを含み、前記下部電極は、前記基板側のTi膜と、前記Ti膜上に積層されたPt膜との積層膜からなる。そして、前記Pt膜を構成するPtの(111)配向のピーク強度が17×10000 counts~35×10000 countsであり、かつ前記シード層を構成するPLTの(100))配向率が85%以上である。
With this configuration, a piezoelectric element is obtained in which the PLT forming the seed layer formed on the Pt film has good crystallinity and (100) orientation. As a result, the (100) orientation of PZT or PLZT constituting the piezoelectric film formed on the seed layer can be increased, so that a piezoelectric element having high piezoelectric characteristics can be obtained.
A second piezoelectric element according to the present invention comprises a lower electrode arranged on a substrate, a seed layer formed on the lower electrode and made of a sputtered film containing PLT as a main component, formed on the seed layer, and a piezoelectric film containing PZT or PLZT as a main component, and the lower electrode is composed of a laminated film of a Ti film on the substrate side and a Pt film laminated on the Ti film. The peak intensity of (111) orientation of Pt constituting the Pt film is 17×10000 counts to 35×10000 counts, and the (100)) orientation ratio of PLT constituting the seed layer is 85% or more. be.

この構成では、Pt膜上に形成されるシード層を構成するPLTの(100)配向性を向上させることができる。これにより、シード層上に形成される圧電体膜を構成するPZTまたはPLZTの(100)配向性を高くできるので、高い圧電特性を有する圧電素子が得られる。
この発明の一実施形態では、前記シード層の膜厚が20nm~100nmであり、前記Pt膜の膜厚が50nm~200mmであり、前記Ti膜の膜厚が10nm以下である。
In this configuration, the (100) orientation of the PLT forming the seed layer formed on the Pt film can be improved. As a result, the (100) orientation of PZT or PLZT constituting the piezoelectric film formed on the seed layer can be increased, so that a piezoelectric element having high piezoelectric characteristics can be obtained.
In one embodiment of the present invention, the film thickness of the seed layer is 20 nm to 100 nm, the film thickness of the Pt film is 50 nm to 200 mm, and the film thickness of the Ti film is 10 nm or less.

この発明の一実施形態では、前記圧電体膜が、ゾルゲル法によって形成された圧電体膜である。
この発明の一実施形態では、前記シード層は、前記下部電極側寄りに、Pb濃度の高いPbリッチ層を有する。
この発明の一実施形態では、圧電体膜上に形成された上部電極をさらに含む。
In one embodiment of the invention, the piezoelectric film is a piezoelectric film formed by a sol-gel method.
In one embodiment of the present invention, the seed layer has a Pb-rich layer with a high Pb concentration near the lower electrode.
An embodiment of the invention further includes an upper electrode formed on the piezoelectric film.

この発明の一実施形態では、前記基板と前記下部電極との間に、SiOからなる絶縁膜が介在している。
この発明の一実施形態では、前記絶縁膜と前記下部電極との間に、Alからなる鉛バリア膜が介在している。
この発明の一実施形態では、前記絶縁膜の膜厚は、300nm~2000nmである。
In one embodiment of the invention, an insulating film made of SiO 2 is interposed between the substrate and the lower electrode.
In one embodiment of the present invention, a lead barrier film made of Al 2 O 3 is interposed between the insulating film and the lower electrode.
In one embodiment of the present invention, the insulating film has a thickness of 300 nm to 2000 nm.

この発明の一実施形態では、前記絶縁膜の膜厚は、300nm~2000nmであり、前記鉛バリア膜の膜厚は、50nm~100nmである。 In one embodiment of the present invention, the insulating film has a thickness of 300 nm to 2000 nm, and the lead barrier film has a thickness of 50 nm to 100 nm.

図1は、この発明の一実施形態に係る圧電素子の模式的な断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a piezoelectric element according to one embodiment of the invention. 図2は、圧電素子の製造工程を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart showing the manufacturing process of the piezoelectric element. 図3は、Pt/Ti積層膜形成時の基板設定温度に対する、Pt(111)ピーク強度、PLT(100)ピーク強度およびPLT(100)配向率を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the Pt (111) peak intensity, PLT (100) peak intensity and PLT (100) orientation ratio with respect to the set substrate temperature during the formation of the Pt/Ti laminated film. 図4は、Pt(111)ピーク強度に対する、PLT(100)ピーク強度およびPLT(100)配向率の関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship of PLT (100) peak intensity and PLT (100) orientation ratio to Pt (111) peak intensity. 図5Aは、図1の圧電素子が用いられたインクジェットプリントヘッドの主要部の構成を説明するための図解的な平面図である。FIG. 5A is a schematic plan view for explaining the configuration of the main part of an inkjet printhead using the piezoelectric element of FIG. 1. FIG. 図5Bは、図5Aのインクジェットプリントヘッドの主要部の図解的な平面図であって、保護基板が省略された平面図である。5B is a schematic plan view of a main portion of the inkjet printhead of FIG. 5A, with the protective substrate omitted; FIG. 図6は、図5AのVI-VI線に沿う図解的な断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view along line VI-VI of FIG. 5A. 図7は、図5AのVII-VII線に沿った切断面のうちの一部を図解的に示す拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a part of the cross-section taken along line VII-VII of FIG. 5A. 図8は、図5Aのインクジェットプリントヘッドの下部電極および圧電体膜のパターン例を示す図解的な平面図である。FIG. 8 is a schematic plan view showing an example pattern of the lower electrode and piezoelectric film of the inkjet print head of FIG. 5A. 図9は、図5Aのインクジェットプリントヘッドの絶縁膜のパターン例を示す図解的な平面図である。FIG. 9 is a schematic plan view showing an example pattern of the insulating film of the inkjet print head of FIG. 5A. 図10は、図5Aのインクジェットプリントヘッドのパッシベーション膜のパターン例を示す図解的な平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view showing an example pattern of the passivation film of the inkjet printhead of FIG. 5A. 図11は、図5Aのインクジェットプリントヘッドのアクチュエータ基板側から見た保護基板の主要部の底面図である。FIG. 11 is a bottom view of the main portion of the protective substrate viewed from the actuator substrate side of the inkjet printhead of FIG. 5A.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る圧電素子の模式的な断面図である。
圧電素子10は、この実施形態では、基板1上に形成された鉛バリア膜3の表面に接して形成されている。より具体的には、基板1の表面には、絶縁膜2が形成されており、この絶縁膜2の表面に鉛バリア膜3が形成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a piezoelectric element according to one embodiment of the invention.
The piezoelectric element 10 is formed in contact with the surface of the lead barrier film 3 formed on the substrate 1 in this embodiment. More specifically, an insulating film 2 is formed on the surface of the substrate 1 and a lead barrier film 3 is formed on the surface of the insulating film 2 .

基板1は、この実施形態では、シリコン基板からなる。シリコン基板1の厚さは、100μm~1000μm程度である。絶縁膜2は、酸化シリコン膜(SiO)からなる。絶縁膜2の膜厚は、300nm~2000nm程度である。鉛バリア膜3は、アルミナ(Al)からなる。鉛バリア膜3の膜厚は、50nm~100nm程度である。
圧電素子10は、鉛バリア膜3上に形成された下部電極11と、下部電極11上に形成されたシード層12と、シード層12上に形成された圧電体膜13と、圧電体膜13上に形成された上部電極14とを含んでいる。
The substrate 1 consists of a silicon substrate in this embodiment. The thickness of the silicon substrate 1 is approximately 100 μm to 1000 μm. The insulating film 2 is made of a silicon oxide film (SiO 2 ). The film thickness of the insulating film 2 is approximately 300 nm to 2000 nm. The lead barrier film 3 is made of alumina (Al 2 O 3 ). The film thickness of the lead barrier film 3 is about 50 nm to 100 nm.
The piezoelectric element 10 includes a lower electrode 11 formed on the lead barrier film 3, a seed layer 12 formed on the lower electrode 11, a piezoelectric film 13 formed on the seed layer 12, and a piezoelectric film 13. and an upper electrode 14 formed thereon.

下部電極11は、鉛バリア膜3上に形成されたTi(チタン)膜21と、Ti膜21上に形成されたPt(白金)膜22との積層膜(Pt/Ti積層膜)からなる。Ti膜21は、鉛バリア膜3とPt膜22との密着性を向上させるために形成されている。Pt膜22は、自己配向性を有しており、基板1に対して(111)方向に配向している。Ti膜21の厚さは数nm~10nm程度であり、Pt膜22の厚さは50nm~200nm程度である。この実施形態では、Ti膜21の厚さは5nmであり、Pt膜22の厚さは200nmである。Ti膜21の厚さは10nm以下であることが好ましい。Ti膜21およびPt膜22は、スパッタ法によって形成されている。 The lower electrode 11 is composed of a laminated film (Pt/Ti laminated film) of a Ti (titanium) film 21 formed on the lead barrier film 3 and a Pt (platinum) film 22 formed on the Ti film 21 . The Ti film 21 is formed to improve adhesion between the lead barrier film 3 and the Pt film 22 . The Pt film 22 has self-orientation and is oriented in the (111) direction with respect to the substrate 1 . The thickness of the Ti film 21 is about several nm to 10 nm, and the thickness of the Pt film 22 is about 50 nm to 200 nm. In this embodiment, the Ti film 21 has a thickness of 5 nm and the Pt film 22 has a thickness of 200 nm. The thickness of the Ti film 21 is preferably 10 nm or less. The Ti film 21 and the Pt film 22 are formed by sputtering.

シード層12は、シード層12上に形成される圧電体膜13の結晶配向性を向上させるために設けられた層である。シード層12は、この実施形態では、ベロブスカイト型のチタン酸ランタン鉛(PLT:PbLaO)から構成されている。PLTは、基板1の面(積層面)に平行な(100)方向に配向している。シード層12の厚さは、20nm~100nm程度である。この実施形態では、シード層12の厚さは、50nm程度である。シード層12は、スパッタ法によって形成されている。シード層12内における下部電極11側寄りには、Pb濃度の高いPbリッチ層が20nm程度形成されている。 The seed layer 12 is a layer provided to improve the crystal orientation of the piezoelectric film 13 formed on the seed layer 12 . The seed layer 12 is made of perovskite lead lanthanum titanate (PLT: PbLaO 3 ) in this embodiment. The PLT is oriented in the (100) direction parallel to the surface of the substrate 1 (stacking surface). The seed layer 12 has a thickness of about 20 nm to 100 nm. In this embodiment, the seed layer 12 has a thickness of the order of 50 nm. The seed layer 12 is formed by a sputtering method. A Pb-rich layer having a high Pb concentration is formed to a thickness of about 20 nm near the lower electrode 11 in the seed layer 12 .

シード層12は、PLTに、Mn(マンガン),Mg(マグネシウム),Nb(ニオブ),Co(コバルト),Fe(鉄),Ni(ニッケル),Zr(ジルコニウム),Zn(亜鉛),Al(アルミニウム),Ta(タンタル),W(タングステン),Ti(チタン)等が添加されたものであってもよい。つまり、シード層12は、PLTを主成分とする材料から構成されていればよい。 The seed layer 12 consists of PLT, Mn (manganese), Mg (magnesium), Nb (niobium), Co (cobalt), Fe (iron), Ni (nickel), Zr (zirconium), Zn (zinc), Al ( aluminum), Ta (tantalum), W (tungsten), Ti (titanium) or the like may be added. In other words, the seed layer 12 may be made of a material containing PLT as a main component.

圧電体膜13は、この実施形態では、ベロブスカイト型のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT:PbZrTi1-x)から構成されている。圧電体膜13の厚さは、1000nm~3000nm程度である。この実施形態では、圧電体膜13は、ゾルゲル法によって形成されている。
圧電体膜13は、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)における鉛の一部をランタンで置換したチタン酸ジルコン酸ランタン鉛(PLZT)から構成されていてもよい。また、圧電体膜13は、PZTまたはPLZTに、Mn(マンガン),Mg(マグネシウム),Nb(ニオブ),Co(コバルト),Fe(鉄),Ni(ニッケル),Zr(ジルコニウム),Zn(亜鉛),Al(アルミニウム),Ta(タンタル),W(タングステン),Ti(チタン)等が添加されたものであってもよい。つまり、圧電体膜13は、PZTを主成分とする材料またはPLZTを主成分とする材料から構成されていればよい。
In this embodiment, the piezoelectric film 13 is made of perovskite-type lead zirconate titanate (PZT: PbZr x Ti 1-x O 3 ). The thickness of the piezoelectric film 13 is approximately 1000 nm to 3000 nm. In this embodiment, the piezoelectric film 13 is formed by a sol-gel method.
The piezoelectric film 13 may be made of lead lanthanum zirconate titanate (PLZT) in which lead in lead zirconate titanate (PZT) is partially replaced with lanthanum. The piezoelectric film 13 is composed of PZT or PLZT, Mn (manganese), Mg (magnesium), Nb (niobium), Co (cobalt), Fe (iron), Ni (nickel), Zr (zirconium), Zn ( zinc), Al (aluminum), Ta (tantalum), W (tungsten), Ti (titanium) or the like may be added. In other words, the piezoelectric film 13 may be made of a material containing PZT as a main component or a material containing PLZT as a main component.

上部電極14は、この実施形態では、圧電体膜13上に形成されたIrO(酸化イリジウム)膜31と、IrO膜31上に形成されたIr(イリジウム)膜32との積層膜(Ir/IrO積層膜)からなる。上部電極14の厚さは、50nm~200nm程度である。IrO膜31およびIr膜32は、スパッタ法によって形成されている。なお、上部電極14は、Pt(白金)の単膜から構成されていてもよい。 In this embodiment, the upper electrode 14 is a laminated film ( Ir /IrO 2 laminated film). The thickness of the upper electrode 14 is approximately 50 nm to 200 nm. The IrO 2 film 31 and the Ir film 32 are formed by sputtering. The upper electrode 14 may be composed of a single film of Pt (platinum).

図2は、圧電素子の製造工程を示すフローチャートである。
表面に、絶縁膜2を介して鉛バリア膜3が形成されたシリコン基板1が準備される(ステップS1)。このようなシリコン基板1は、次のようにして得られる。すなわち、まず、熱酸化法によって、シリコン基板1上に、熱酸化膜(SiO)からなる絶縁膜2が形成される。続いて、絶縁膜2上に、スパッタ法によって、鉛バリア膜3が形成される。
FIG. 2 is a flow chart showing the manufacturing process of the piezoelectric element.
A silicon substrate 1 having a lead barrier film 3 formed thereon through an insulating film 2 is prepared (step S1). Such a silicon substrate 1 is obtained as follows. That is, first, an insulating film 2 made of a thermal oxide film (SiO 2 ) is formed on a silicon substrate 1 by thermal oxidation. Subsequently, a lead barrier film 3 is formed on the insulating film 2 by sputtering.

次に、鉛バリア膜3上に、下部電極11が形成される(ステップS2)。具体的には、まず、鉛バリア膜3上に、スパッタ法によって、Ti膜21(たとえば5nm)が形成される。続いて、Ti膜21上に、スパッタ法によって、Pt膜22(たとえば200nm)が形成される。Pt/Ti積層膜をスパッタ法で形成する際の、基板1の温度は、515℃~575℃であることが好ましい。この理由については後述する。Pt膜22を構成するPtは、自己配向性を有するため、基板1に対して(111)方向に配向する。 Next, a lower electrode 11 is formed on the lead barrier film 3 (step S2). Specifically, first, a Ti film 21 (for example, 5 nm) is formed on the lead barrier film 3 by sputtering. Subsequently, a Pt film 22 (200 nm, for example) is formed on the Ti film 21 by sputtering. The temperature of the substrate 1 is preferably 515° C. to 575° C. when the Pt/Ti laminated film is formed by sputtering. The reason for this will be described later. Since Pt forming the Pt film 22 has self-orientation, it is oriented in the (111) direction with respect to the substrate 1 .

次に、下部電極11(Pt膜22)上に、スパッタ法によって、PLTからなるシード層12が形成される(ステップS3)。この際、酸素分圧が低いほど、また、スパッタガス圧が低いほど、Arイオンのエネルギーの増大によるPb(鉛)のスパッタ率が上昇する。このため、シード層12における下部電極11側寄りには、Pb濃度の高いPbリッチ層が形成される。 Next, the seed layer 12 made of PLT is formed on the lower electrode 11 (Pt film 22) by sputtering (step S3). At this time, the lower the oxygen partial pressure and the lower the sputtering gas pressure, the higher the Pb (lead) sputtering rate due to the increase in the energy of Ar ions. Therefore, a Pb-rich layer having a high Pb concentration is formed near the lower electrode 11 side of the seed layer 12 .

次に、シード層12上に、ゾルゲル法によって、PZTからなる圧電体膜13が形成される(ステップS4)。
最後に、圧電体膜13上に、上部電極14が形成される(ステップS5)。具体的には、まず、圧電体膜13上に、スパッタ法によって、IrO膜31が形成される。続いて、IrO膜31上に、スパッタ法によって、Ir膜32が形成される。これにより、下部電極11、シード層12、圧電体膜13および上部電極14からなる圧電素子10が得られる。
Next, a piezoelectric film 13 made of PZT is formed on the seed layer 12 by a sol-gel method (step S4).
Finally, the upper electrode 14 is formed on the piezoelectric film 13 (step S5). Specifically, first, an IrO 2 film 31 is formed on the piezoelectric film 13 by sputtering. Subsequently, an Ir film 32 is formed on the IrO 2 film 31 by sputtering. As a result, the piezoelectric element 10 composed of the lower electrode 11, the seed layer 12, the piezoelectric film 13 and the upper electrode 14 is obtained.

Ti膜21上にPt膜22をスパッタ法で形成する際には、Ti膜21中のTiがPt膜22内に拡散する。Pt膜22におけるTi膜21とは反対側の表面にTiが拡散すると、Pt膜22の当該表面に一酸化チタン(TiO)が生成される。Pt膜22の前記表面にTiOが生成されると、Ti膜21上にシード層12をスパッタ法によって形成する際に、TiOがPLTのPbと結合して、PbTiO3が形成され、PLT結晶の核となって、PLTが結晶成長すると考えられる。したがって、Ti膜21の前記表面にTiOを適正な密度で形成することができれば、PLTの結晶性が向上し、シード層12を構成するPLTの(100)配向性を高くできると考えられる。 When the Pt film 22 is formed on the Ti film 21 by sputtering, Ti in the Ti film 21 diffuses into the Pt film 22 . When Ti diffuses to the surface of the Pt film 22 opposite to the Ti film 21 , titanium monoxide (TiO) is produced on the surface of the Pt film 22 . When TiO is generated on the surface of the Pt film 22, when the seed layer 12 is formed on the Ti film 21 by a sputtering method, TiO is combined with Pb of PLT to form PbTiO3, which forms the nucleus of the PLT crystal. As a result, it is considered that the PLT crystal grows. Therefore, if TiO can be formed on the surface of the Ti film 21 with an appropriate density, the crystallinity of the PLT can be improved, and the (100) orientation of the PLT forming the seed layer 12 can be increased.

本実施形態では、Pt/Ti積層膜(下部電極11)をスパッタ法で形成する際のシリコン基板1の温度を適切な温度に設定することにより、Ti膜21の表面にTiOを適正な密度で形成し、Pt膜22上に形成されるPLTの(100)配向性を高くしている。これにより、シード層12上に形成される圧電体膜13を構成するPZTの(100)配向性を高くできるので、高い圧電特性を有する圧電素子が得られる。Pt/Ti積層膜(下部電極11)をスパッタ法で形成する際のシリコン基板1の適正な温度範囲等については、後述する。 In this embodiment, by setting the temperature of the silicon substrate 1 to an appropriate temperature when forming the Pt/Ti laminated film (lower electrode 11) by the sputtering method, TiO is deposited on the surface of the Ti film 21 at an appropriate density. The (100) orientation of the PLT formed on the Pt film 22 is increased. As a result, the (100) orientation of PZT constituting the piezoelectric film 13 formed on the seed layer 12 can be increased, so that a piezoelectric element having high piezoelectric characteristics can be obtained. The proper temperature range of the silicon substrate 1 when forming the Pt/Ti laminated film (lower electrode 11) by sputtering will be described later.

図3は、Pt/Ti積層膜形成時の基板設定温度に対する、Pt(111)ピーク強度、PLTピーク強度およびPLT(100)配向率を示すグラフである。
図3のグラフは、次のようにして作成されている。下部電極形成時の基板設定温度を変えて、下部電極11およびシード層12からなる複数のサンプルを作成した。各サンプルは、シリコン基板1に絶縁膜2を介して形成された鉛バリア膜3上に形成される。そして、各サンプルについて、XRD( X-ray diffraction ;X線回析)の2θ/θ測定を行い、Pt(111)ピーク強度[counts]、PLT(100)ピーク強度[counts]、PLT(111)ピーク強度[counts]およびPLT(100)配向率[%]を測定した。
FIG. 3 is a graph showing the Pt (111) peak intensity, PLT peak intensity and PLT (100) orientation ratio with respect to the set temperature of the substrate during the formation of the Pt/Ti laminated film.
The graph in FIG. 3 is created as follows. A plurality of samples composed of the lower electrode 11 and the seed layer 12 were prepared by changing the substrate set temperature during the formation of the lower electrode. Each sample is formed on a lead barrier film 3 formed on a silicon substrate 1 with an insulating film 2 interposed therebetween. Then, for each sample, XRD (X-ray diffraction) 2θ / θ measurement was performed, and Pt (111) peak intensity [counts], PLT (100) peak intensity [counts], PLT (111) Peak intensity [counts] and PLT (100) orientation rate [%] were measured.

Pt(111)ピーク強度は、下部電極11内のPt膜22を構成するPtの(111)配向を示すピーク強度である。
PLT(100)ピーク強度は、シード層12を構成するPLTの(100)配向を示すピーク強度である。
PLT(111)ピーク強度は、シード層12を構成するPLTの(111)配向を示すピーク強度である。
The Pt (111) peak intensity is the peak intensity indicating the (111) orientation of Pt forming the Pt film 22 in the lower electrode 11 .
The PLT (100) peak intensity is the peak intensity indicating the (100) orientation of the PLT forming the seed layer 12 .
The PLT (111) peak intensity is the peak intensity indicating the (111) orientation of the PLT forming the seed layer 12 .

PLT(100)配向率Dは、シード層12を構成するPLTの(100)配向性を表す値であり、次式(1)に基づいて、算出される。
D={ PLT(100)ピーク強度/(PLT(100)ピーク強度+PLT(111)ピーク強度)}×100
…(1)
図3から、PLT(100)の結晶性および配向率の良好な範囲は、PLT(100)配向率Dが85%以上でありかつPLT(100)ピーク強度がその最大ピークから例えば5%低下するまでの範囲内にある範囲であると考えることができる。図3のPLT(100)ピーク強度曲線の例では、PLT(100)ピーク強度の最大ピークからPLT(100)ピーク強度が5%低下したところのピーク強度は、70×1000countsであるとする。
The PLT (100) orientation ratio D is a value representing the (100) orientation of the PLT forming the seed layer 12, and is calculated based on the following equation (1).
D = {PLT (100) peak intensity / (PLT (100) peak intensity + PLT (111) peak intensity)} x 100
…(1)
From FIG. 3, the good range of crystallinity and orientation rate of PLT (100) is that the PLT (100) orientation rate D is 85% or more and the PLT (100) peak intensity is reduced by, for example, 5% from its maximum peak. can be considered to be a range within the range of In the example of the PLT (100) peak intensity curve in FIG. 3, the peak intensity at the point where the PLT (100) peak intensity is reduced by 5% from the maximum PLT (100) peak intensity is 70×1000 counts.

したがって、Pt/Ti積層膜形成時の基板設定温度は、515℃~575℃に設定することが好ましい。言い換えれば、図3の例では、Pt(111)ピーク強度が、17×10000counts~35×10000countsであり、かつPLT(100)ピーク強度が70×1000counts以上であり、かつPLT(100)配向率が85%以上であることが好ましい。 Therefore, it is preferable to set the substrate temperature to 515° C. to 575° C. when forming the Pt/Ti laminated film. In other words, in the example of FIG. 3, the Pt (111) peak intensity is 17 × 10000 counts to 35 × 10000 counts, the PLT (100) peak intensity is 70 × 1000 counts or more, and the PLT (100) orientation ratio is It is preferably 85% or more.

図4は、Pt(111)ピーク強度に対する、PLT(100)ピーク強度およびPLT(100)配向率の関係を示すグラフである。
図4のグラフは、図3で説明したようなPt/Ti積層膜形成時の基板設定温度が異なる複数のサンプルから得られたデータに基づいて作成されている。各サンプルから得られるデータは、Pt(111)ピーク、PLT(100)ピーク強度、PLT(111)ピーク強度およびPLT(100)配向率である。
FIG. 4 is a graph showing the relationship of PLT (100) peak intensity and PLT (100) orientation ratio to Pt (111) peak intensity.
The graph of FIG. 4 is created based on data obtained from a plurality of samples with different substrate set temperatures during the formation of the Pt/Ti laminated film as described with reference to FIG. The data obtained from each sample are the Pt(111) peak, PLT(100) peak intensity, PLT(111) peak intensity and PLT(100) orientation ratio.

図4において、曲線Q1は、Pt/Ti積層膜形成時の基板設定温度毎(サンプル毎)のPt(111)ピーク強度に対するPLT(100)ピーク強度を表す点をプロットし、これらの複数の点を通るように描かれた曲線(ピーク特性曲線)である。
図4において、曲線Q2は、Pt/Ti積層膜形成時の基板設定温度毎(サンプル毎)のPt(111)ピーク強度に対するPLT(100)配向率を表す点をプロットし、これらの複数の点を通るように描かれた曲線である。
In FIG. 4, curve Q1 plots points representing PLT (100) peak intensity against Pt (111) peak intensity for each substrate setting temperature (for each sample) during Pt/Ti multilayer film formation, and these points is a curve (peak characteristic curve) drawn so as to pass through .
In FIG. 4, the curve Q2 plots points representing the PLT (100) orientation ratio against the Pt (111) peak intensity for each substrate setting temperature (for each sample) during the formation of the Pt/Ti laminated film, and these points It is a curve drawn so as to pass through .

曲線Q1は、Pt(111)ピーク強度がほぼ24×10000 countsであるときに、PLT(100)ピーク強度が最大となるピーク点(極大点)Pを有している。曲線Q1において、Pt(111)ピーク強度が80×10000 countsから24×10000 countsまでの区間を第1区間といい、Pt(111)ピーク強度が24×10000 counts以下の区間を第2区間ということにする。 Curve Q1 has a peak point (local maximum) P at which the PLT(100) peak intensity is maximum when the Pt(111) peak intensity is approximately 24×10000 counts. In the curve Q1, the section from the Pt(111) peak intensity of 80×10000 counts to 24×10000 counts is called the first section, and the section where the Pt(111) peak intensity is 24×10000 counts or less is called the second section. to

第1区間においては、矢印Aで示すように、Pt(111)ピーク強度が小さくなるにしたがって、PLT(100)ピーク強度は増加している。この理由について説明する。Pt/Ti積層膜形成時の基板設定温度が高いほど、Pt膜22に拡散されるTiの拡散量が大きくなるから、Pt(111)ピーク強度は小さくなる。したがって、Pt(111)ピーク強度が80×10000 countsから小さくなるにつれて、Pt膜22表面に形成される一酸化チタン(TiO)の密度が高くなり、PLTシード層12のPLTの結晶性が高くなっていく。このため、第1区間では、PLT(100)ピーク強度は、Pt(111)ピーク強度が小さくなるにつれて増加する。 In the first section, as indicated by arrow A, the PLT (100) peak intensity increases as the Pt (111) peak intensity decreases. The reason for this will be explained. The higher the substrate set temperature during the formation of the Pt/Ti laminated film, the greater the amount of Ti diffused into the Pt film 22, and thus the lower the Pt (111) peak intensity. Therefore, as the Pt (111) peak intensity decreases from 80×10000 counts, the density of titanium monoxide (TiO) formed on the surface of the Pt film 22 increases, and the PLT crystallinity of the PLT seed layer 12 increases. To go. Therefore, in the first section, the PLT(100) peak intensity increases as the Pt(111) peak intensity decreases.

第2区間においては、矢印Bで示すように、Pt(111)ピーク強度が小さくなるにしたがって、PLT(100)ピーク強度は急激に減少している。この理由について説明する。Pt/Ti積層膜形成時の基板設定温度が高いほど、Pt膜に拡散されるTiの拡散量は大きくなる。しかしながら、Pt膜22表面に拡散されるTi量がある一定量を超えると、Pt膜22の表面に、PLT結晶の核とはならない二酸化チタン(TiO)が生成され、TiOによってPLTの結晶成長が阻害されると考えられる。このため、第2区間においては、PLT(100)ピーク強度は、Pt(111)ピーク強度が小さくなるにつれて、急激に減少する。以下において、曲線Q1におけるPLT(100)ピーク強度が最大となる点を、ピーク点Pということにする。 In the second section, as indicated by arrow B, the PLT (100) peak intensity decreases sharply as the Pt (111) peak intensity decreases. The reason for this will be explained. The higher the substrate set temperature during the formation of the Pt/Ti laminated film, the greater the amount of Ti diffused into the Pt film. However, when the amount of Ti diffused on the surface of the Pt film 22 exceeds a certain amount, titanium dioxide (TiO 2 ), which does not form the nuclei of PLT crystals, is generated on the surface of the Pt film 22, and TiO 2 causes the PLT crystals to grow. It is thought that growth is inhibited. Therefore, in the second section, the PLT (100) peak intensity decreases sharply as the Pt (111) peak intensity decreases. Hereinafter, the point where the PLT (100) peak intensity on the curve Q1 is maximum will be referred to as the peak point P.

図4から、PLT(100)の結晶性および配向率の良好な範囲は、PLT(100)配向率が高くかつTiOによるPLTの結晶成長阻害によるPLT(100)ピーク強度の急激低下の影響の小さい範囲であると考えることができる。
PLT(100)ピーク強度の急激低下の影響の小さい範囲は、図4から、Pt(111)ピーク強度に対するPLT(100)ピーク強度の関係が、曲線Q1のピーク点PからPLT(100)ピーク強度が5%低下するまでの範囲内(図4の例では、70×1000 counts以上の範囲内)の範囲である。そして、この範囲のうち、PLT(100)配向率が85%以上の範囲を、PLT(100)の結晶性および配向率の良好な範囲であると考えることができる。したがって、図4において、Pt(111)ピーク強度がα~βの範囲(図4の例では、17×10000 counts~35×10000 countsの範囲)が、PLT(100)の結晶性および配向率の良好な範囲となる。言い換えれば、Pt(111)ピーク強度が図4のα~βの範囲内になるように、Pt/Ti積層膜形成時の基板設定温度を設定することが好ましい。
From Fig. 4, the favorable range of the crystallinity and orientation rate of PLT (100) is due to the influence of the sharp decrease in PLT (100) peak intensity due to the high PLT (100) orientation rate and the inhibition of PLT crystal growth by TiO2 . It can be considered to be a small range.
From FIG. 4, the range in which the sudden drop in the PLT (100) peak intensity is less affected is that the relationship between the Pt (111) peak intensity and the PLT (100) peak intensity is from the peak point P of the curve Q1 to the PLT (100) peak intensity. decreases by 5% (within the range of 70×1000 counts or more in the example of FIG. 4). Of this range, the range in which the PLT (100) orientation ratio is 85% or more can be considered to be a range in which the crystallinity and orientation ratio of the PLT (100) are favorable. Therefore, in FIG. 4, the range of Pt (111) peak intensity from α to β (range of 17×10000 counts to 35×10000 counts in the example of FIG. 4) indicates the crystallinity and orientation ratio of PLT (100). good range. In other words, it is preferable to set the substrate setting temperature when forming the Pt/Ti laminated film so that the Pt (111) peak intensity falls within the range of α to β in FIG.

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の実施形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、絶縁膜2上に鉛バリア膜3が形成され、鉛バリア膜3の表面に接するように圧電素子10が形成されている。しかし、絶縁膜2上に鉛バリア膜3は形成されていなくてもよい。つまり、絶縁膜2の表面に接するように圧電素子10が形成されてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other embodiments. For example, in the above-described embodiment, the lead barrier film 3 is formed on the insulating film 2 and the piezoelectric element 10 is formed so as to be in contact with the surface of the lead barrier film 3 . However, the lead barrier film 3 may not be formed on the insulating film 2 . That is, the piezoelectric element 10 may be formed so as to be in contact with the surface of the insulating film 2 .

前述の実施形態では、圧電体膜13は、ゾルゲル法によって形成されているが、スパッタ法によって形成されてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
次に、図5A、図5B、図6~図11を参照して、図1の圧電素子10の応用例について説明する。
Although the piezoelectric film 13 is formed by the sol-gel method in the above embodiment, it may be formed by the sputtering method.
In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.
Next, application examples of the piezoelectric element 10 of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 5A, 5B, and 6 to 11. FIG.

図5Aは、図1の圧電素子10が用いられたインクジェットプリントヘッドの主要部の構成を説明するための図解的な平面図である。図5Bは、図5Aのインクジェットプリントヘッドの主要部の図解的な平面図であって、保護基板が省略された平面図である。図6は、図5AのVI- VI線に沿う図解的な断面図である。図7は、図5AのVII-VII線に沿った切断面のうちの一部を図解的に示す拡大断面図である。図8は、図5Aのインクジェットプリントヘッドの下部電極および圧電体膜のパターン例を示す図解的な平面図である。 FIG. 5A is a schematic plan view for explaining the configuration of the main parts of an inkjet printhead using the piezoelectric element 10 of FIG. 1. FIG. 5B is a schematic plan view of a main portion of the inkjet printhead of FIG. 5A, with the protective substrate omitted; FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line VI--VI of FIG. 5A. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a part of the cross-section taken along line VII-VII of FIG. 5A. FIG. 8 is a schematic plan view showing an example pattern of the lower electrode and piezoelectric film of the inkjet print head of FIG. 5A.

図6を参照して、インクジェットプリントヘッド101の構成を概略的に説明する。
インクジェットプリントヘッド101は、アクチュエータ基板102と、ノズル基板103と、保護基板104とを備えている。アクチュエータ基板102の表面には、可動膜形成層110が積層されている。アクチュエータ基板102は、図1の基板1に相当し、可動膜形成層110は図1の絶縁膜2に相当する。
The configuration of the inkjet print head 101 will be schematically described with reference to FIG.
The inkjet printhead 101 comprises an actuator substrate 102 , a nozzle substrate 103 and a protection substrate 104 . A movable film forming layer 110 is laminated on the surface of the actuator substrate 102 . The actuator substrate 102 corresponds to the substrate 1 in FIG. 1, and the movable film forming layer 110 corresponds to the insulating film 2 in FIG.

アクチュエータ基板102には、インク流路(インク溜まり)105が形成されている。インク流路105は、この応用例では、アクチュエータ基板102を貫通して形成されている。インク流路105は、図6に矢印で示すインク流通方向141に沿って細長く延びて形成されている。インク流路105は、インク流通方向141の上流側端部(図6では左端部)のインク流入部106と、インク流入部106に連通する圧力室107(キャビティ)とから構成されている。図6において、インク流入部106と圧力室107との境界を二点鎖線で示すことにする。 An ink flow path (ink reservoir) 105 is formed in the actuator substrate 102 . The ink channel 105 is formed through the actuator substrate 102 in this application example. The ink channel 105 is elongated along an ink flow direction 141 indicated by an arrow in FIG. The ink flow path 105 is composed of an ink inflow portion 106 at the upstream end (the left end in FIG. 6) in the ink flow direction 141 and a pressure chamber 107 (cavity) communicating with the ink inflow portion 106 . In FIG. 6, the boundary between the ink inflow portion 106 and the pressure chamber 107 is indicated by a chain double-dashed line.

ノズル基板103は、たとえばシリコン基板からなる。ノズル基板103は、アクチュエータ基板102の裏面102bに張り合わされている。ノズル基板103は、アクチュエータ基板102および可動膜形成層110とともにインク流路105を区画している。より具体的には、ノズル基板103は、インク流路105の底面部を区画している。ノズル基板103は、圧力室107に臨む凹部103aを有し、凹部103aの底面にインク吐出通路103bが形成されている。インク吐出通路103bは、ノズル基板103を貫通しており、圧力室107とは反対側に吐出口103cを有している。したがって、圧力室107の容積変化が生じると、圧力室107に溜められたインクは、インク吐出通路103bを通り、吐出口103cから吐出される。 The nozzle substrate 103 is made of, for example, a silicon substrate. The nozzle substrate 103 is adhered to the rear surface 102b of the actuator substrate 102. As shown in FIG. The nozzle substrate 103 partitions the ink flow path 105 together with the actuator substrate 102 and the movable film forming layer 110 . More specifically, the nozzle substrate 103 defines the bottom surface of the ink channel 105 . The nozzle substrate 103 has a recess 103a facing the pressure chamber 107, and an ink discharge passage 103b is formed on the bottom surface of the recess 103a. The ink ejection passage 103b penetrates the nozzle substrate 103 and has an ejection port 103c on the side opposite to the pressure chamber 107. As shown in FIG. Therefore, when the volume of the pressure chamber 107 changes, the ink stored in the pressure chamber 107 passes through the ink ejection passage 103b and is ejected from the ejection port 103c.

可動膜形成層110における圧力室107の天壁部分は、可動膜110Aを構成している。可動膜110A(可動膜形成層110)は、たとえば、アクチュエータ基板102上に形成された酸化シリコン(SiO)膜からなる。可動膜110A(可動膜形成層110)は、たとえば、アクチュエータ基板102上に形成されるシリコン(Si)膜と、シリコン膜上に形成される酸化シリコン(SiO)膜と、酸化シリコン膜上に形成される窒化シリコン(SiN)膜との積層膜から構成されていてもよい。 A ceiling wall portion of the pressure chamber 107 in the movable film forming layer 110 constitutes a movable film 110A. The movable film 110A (movable film forming layer 110) is made of, for example, a silicon oxide (SiO 2 ) film formed on the actuator substrate 102. As shown in FIG. The movable film 110A (movable film forming layer 110) is composed of, for example, a silicon (Si) film formed on the actuator substrate 102, a silicon oxide (SiO 2 ) film formed on the silicon film, and a silicon oxide (SiO 2 ) film formed on the silicon oxide film. It may be composed of a laminated film with a silicon nitride (SiN) film to be formed.

この明細書において、可動膜110Aとは、可動膜形成層110のうち圧力室107の天面部を区画している天壁部を意味している。したがって、可動膜形成層110のうち、圧力室107の天壁部以外の部分は、可動膜110Aを構成していない。
可動膜110Aの厚さは、たとえば、0.4μm~2μmである。可動膜110Aが酸化シリコン膜から構成される場合は、酸化シリコン膜の厚さは1.2μm程度であってもよい。可動膜110Aが、シリコン膜と酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜から構成される場合には、シリコン膜、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の厚さは、それぞれ0.4μm程度であってもよい。
In this specification, the movable film 110A means the top wall portion of the movable film forming layer 110 that partitions the top surface portion of the pressure chamber 107 . Therefore, the portion of the movable film forming layer 110 other than the ceiling wall portion of the pressure chamber 107 does not constitute the movable film 110A.
The thickness of the movable film 110A is, for example, 0.4 μm to 2 μm. When the movable film 110A is composed of a silicon oxide film, the thickness of the silicon oxide film may be about 1.2 μm. When the movable film 110A is composed of a laminated film of a silicon film, a silicon oxide film, and a silicon nitride film, the thicknesses of the silicon film, the silicon oxide film, and the silicon nitride film are each about 0.4 μm. good too.

圧力室107は、可動膜110Aと、アクチュエータ基板102と、ノズル基板103とによって区画されており、この応用例では、略直方体状に形成されている。圧力室107の長さはたとえば800μm程度、その幅は55μm程度であってもよい。インク流入部106は、圧力室107の長手方向一端部に連通している。
可動膜110Aの表面には、圧電素子10が配置されている。圧電素子10は、可動膜形成層110上に形成された下部電極11と、下部電極11上に形成されたシード層(図示略)と、シード層上に形成された圧電体膜13と、圧電体膜13上に形成された上部電極14とを備えている。
The pressure chamber 107 is partitioned by the movable film 110A, the actuator substrate 102, and the nozzle substrate 103, and is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape in this application example. For example, the pressure chamber 107 may have a length of about 800 μm and a width of about 55 μm. The ink inflow portion 106 communicates with one longitudinal end portion of the pressure chamber 107 .
A piezoelectric element 10 is arranged on the surface of the movable film 110A. The piezoelectric element 10 includes a lower electrode 11 formed on a movable film forming layer 110, a seed layer (not shown) formed on the lower electrode 11, a piezoelectric film 13 formed on the seed layer, and a piezoelectric film. and an upper electrode 14 formed on the body membrane 13 .

下部電極11上に形成されたシード層は、図1のシード層12に相当するものであるが、応用例においては図示が省略されている。この応用例では、可動膜110Aの表面には、図1の鉛バリア膜3に相当するバリア膜は形成されていないが、図1の鉛バリア膜3に相当するバリア膜化が形成されていてもよい。
上部電極14は、圧電体膜13上に形成されたIrO(酸化イリジウム)膜と、IrO膜31上に形成されたIr(イリジウム)膜との積層膜(Ir/IrO積層膜)からなる。上部電極14の厚さは、たとえば、0.2μm程度であってもよい。
The seed layer formed on the lower electrode 11 corresponds to the seed layer 12 in FIG. 1, but is omitted in the application example. In this application example, a barrier film corresponding to the lead barrier film 3 in FIG. 1 is not formed on the surface of the movable film 110A, but a barrier film corresponding to the lead barrier film 3 in FIG. 1 is formed. good too.
The upper electrode 14 is formed from a laminated film (Ir/IrO 2 laminated film) of an IrO 2 (iridium oxide) film formed on the piezoelectric film 13 and an Ir (iridium) film formed on the IrO 2 film 31. Become. The thickness of the upper electrode 14 may be, for example, about 0.2 μm.

圧電体膜13としては、例えば、ゾルゲル法またはスパッタ法によって形成されたPZT(PbZrTi1-x:チタン酸ジルコン酸鉛)膜が用いられている。このような圧電体膜13は、金属酸化物結晶の焼結体からなる。圧電体膜13は、上部電極14の下面に接した能動部13Aと、能動部13Aの側部の全周囲から可動膜形成層110の表面に沿って延びた非能動部13Bとを含む。能動部13Aは、上部電極14と平面視で同形状に形成されている。 As the piezoelectric film 13, for example, a PZT (PbZr x Ti 1-x O 3 : lead zirconate titanate) film formed by a sol-gel method or a sputtering method is used. Such a piezoelectric film 13 is made of a sintered body of metal oxide crystals. The piezoelectric film 13 includes an active portion 13A in contact with the lower surface of the upper electrode 14 and a non-active portion 13B extending along the surface of the movable film forming layer 110 from the entire side portion of the active portion 13A. The active portion 13A is formed in the same shape as the upper electrode 14 in plan view.

能動部13Aの厚さは、1μm程度である。非能動部13Bの厚さは、能動部13Aの厚さよりも薄い。非能動部13Bの厚さは、能動部13Aの厚さの1/20以上1/10以下であることが好ましい。可動膜110Aの全体の厚さは、能動部13Aの厚さと同程度か、能動部13Aの厚さの2/3程度とすることが好ましい。
下部電極11上に形成されたシード層(図示略)は、シード層上に形成される圧電体膜13の結晶配向性を向上させるために設けられた層である。シード層は、圧電体膜13と平面視で同形状に形成されている。シード層は、この実施形態では、ベロブスカイト型のチタン酸ランタン鉛(PLT:PbLaO)から構成されている。
The thickness of the active portion 13A is approximately 1 μm. The thickness of the non-active portion 13B is thinner than the thickness of the active portion 13A. The thickness of the non-active portion 13B is preferably 1/20 or more and 1/10 or less of the thickness of the active portion 13A. It is preferable that the entire thickness of the movable film 110A is approximately the same as the thickness of the active portion 13A or approximately ⅔ of the thickness of the active portion 13A.
A seed layer (not shown) formed on the lower electrode 11 is a layer provided to improve the crystal orientation of the piezoelectric film 13 formed on the seed layer. The seed layer is formed in the same shape as the piezoelectric film 13 in plan view. The seed layer is composed of perovskite-type lead lanthanum titanate (PLT: PbLaO 3 ) in this embodiment.

下部電極11は、可動膜形成層110上に形成されたTi(チタン)膜21と、Ti膜21上に形成されたPt(白金)膜22との積層膜(Pt/Ti積層膜)からなる。下部電極11は、圧電体膜13の能動部13Aの下面に対向する主電極部11Aと、主電極部11Aの全周囲から可動膜形成層110の表面に沿って延びた延長部11Bとを有している。下部電極11の厚さは、たとえば、0.2μm程度であってもよい。 The lower electrode 11 is composed of a laminated film (Pt/Ti laminated film) of a Ti (titanium) film 21 formed on the movable film forming layer 110 and a Pt (platinum) film 22 formed on the Ti film 21 . . The lower electrode 11 has a main electrode portion 11A facing the lower surface of the active portion 13A of the piezoelectric film 13, and an extension portion 11B extending along the surface of the movable film forming layer 110 from the entire periphery of the main electrode portion 11A. is doing. The thickness of lower electrode 11 may be, for example, about 0.2 μm.

圧電体膜13の非能動部13B上および圧電素子10上には、水素バリア膜114が形成されている。水素バリア膜114は、たとえば、Al(アルミナ)からなる。水素バリア膜114の厚さは、50nm~100nm程度である。水素バリア膜114は、圧電体膜13の水素還元による特性劣化を防止するために設けられている。
水素バリア膜114上に、絶縁膜115が積層されている。絶縁膜115は、たとえば、SiO、低水素のSiN等からなる。絶縁膜115の厚さは、500nm程度である。絶縁膜115上には、上部配線117、下部配線118およびダミー配線119が形成されている。これらの配線117,118,119は、Al(アルミニウム)を含む金属材料からなっていてもよい。これらの配線117,118,119の厚さは、たとえば、1000nm(1μm)程度である。
A hydrogen barrier film 114 is formed on the non-active portion 13B of the piezoelectric film 13 and the piezoelectric element 10 . The hydrogen barrier film 114 is made of Al 2 O 3 (alumina), for example. The thickness of the hydrogen barrier film 114 is approximately 50 nm to 100 nm. The hydrogen barrier film 114 is provided to prevent deterioration of the characteristics of the piezoelectric film 13 due to hydrogen reduction.
An insulating film 115 is laminated on the hydrogen barrier film 114 . The insulating film 115 is made of, for example, SiO 2 , low-hydrogen SiN, or the like. The thickness of the insulating film 115 is approximately 500 nm. An upper wiring 117 , a lower wiring 118 and a dummy wiring 119 are formed on the insulating film 115 . These wirings 117, 118, 119 may be made of a metal material containing Al (aluminum). The thickness of these wirings 117, 118 and 119 is, for example, about 1000 nm (1 μm).

上部配線117の一端部は、上部電極14の一端部(インク流通方向141の下流側端部)の上方に配置されている。上部配線117と上部電極14との間において、水素バリア膜114および絶縁膜115を連続して貫通するコンタクト孔133が形成されている。上部配線117の一端部は、コンタクト孔133に入り込み、コンタクト孔133内で上部電極14に接続されている。上部配線117は、上部電極14の上方から、圧力室107の外縁を横切って圧力室107の外方に延びている。 One end of the upper wiring 117 is arranged above one end of the upper electrode 14 (the downstream end in the ink flow direction 141). A contact hole 133 that continuously penetrates the hydrogen barrier film 114 and the insulating film 115 is formed between the upper wiring 117 and the upper electrode 14 . One end of the upper wiring 117 enters the contact hole 133 and is connected to the upper electrode 14 within the contact hole 133 . The upper wiring 117 extends outward from the pressure chamber 107 across the outer edge of the pressure chamber 107 from above the upper electrode 14 .

下部配線118は、インク流路105のインク流入部106に対して圧力室107とは反対側において、下部電極11の延長部11Bの上方に配置されている。下部配線118と下部電極11の延長部11Bとの間において、シード層(図示略)、圧電体膜13の非能動部13B、水素バリア膜114および絶縁膜115を連続して貫通する複数のコンタクト孔134が形成されている。下部配線118は、コンタクト孔134に入り込み、コンタクト孔134内で下部電極11の延長部11Bに接続されている。 The lower wiring 118 is arranged above the extended portion 11B of the lower electrode 11 on the side opposite to the pressure chamber 107 with respect to the ink inlet portion 106 of the ink channel 105 . Between the lower wiring 118 and the extended portion 11B of the lower electrode 11, a plurality of contacts continuously penetrating the seed layer (not shown), the non-active portion 13B of the piezoelectric film 13, the hydrogen barrier film 114 and the insulating film 115. A hole 134 is formed. The lower wiring 118 enters the contact hole 134 and is connected to the extended portion 11B of the lower electrode 11 within the contact hole 134 .

ダミー配線119は、上部配線117および下部配線118のいずれにも、電気的に接続されておらず、電気的に絶縁された配線である。ダミー配線119は、上部配線117および下部配線118を形成する工程と同じ工程で形成される。
絶縁膜115上には、配線117,118,119および絶縁膜115を覆うパッシベーション膜121が形成されている。パッシベーション膜121は、たとえば、SiN(窒化シリコン)からなる。パッシベーション膜121の厚さは、たとえば、800nm程度であってもよい。
The dummy wiring 119 is electrically insulated wiring that is not electrically connected to any of the upper wiring 117 and the lower wiring 118 . The dummy wiring 119 is formed in the same process as the upper wiring 117 and the lower wiring 118 are formed.
A passivation film 121 is formed on the insulating film 115 to cover the wirings 117 , 118 and 119 and the insulating film 115 . Passivation film 121 is made of, for example, SiN (silicon nitride). The thickness of passivation film 121 may be, for example, about 800 nm.

パッシベーション膜121には、上部配線117の一部を露出させるパッド開口135が形成されている。パッド開口135は、圧力室107の外方領域に形成されており、たとえば、上部配線117の先端部(上部電極14へのコンタクト部の反対側端部)に形成されている。パッシベーション膜121上には、パッド開口135を覆うパッド142が形成されている。パッド142は、パッド開口135に入り込み、パッド開口135内で上部配線117に接続されている。 A pad opening 135 is formed in the passivation film 121 to partially expose the upper wiring 117 . The pad opening 135 is formed in the outer region of the pressure chamber 107, and is formed, for example, at the tip of the upper wiring 117 (the opposite end of the contact portion to the upper electrode 14). A pad 142 covering the pad opening 135 is formed on the passivation film 121 . The pad 142 enters the pad opening 135 and is connected to the upper wiring 117 within the pad opening 135 .

インク流路105におけるインク流入部106側の端部に対応する位置に、パッシベーション膜121、絶縁膜115、水素バリア膜114、非能動部13B、シード層(図示略)、下部電極11および可動膜形成層110を貫通するインク供給用貫通孔122が形成されている。非能動部13B、シード層および下部電極11には、インク供給用貫通孔122を含み、インク供給用貫通孔122よりも大きな貫通孔123が形成されている。非能動部13B、シード層および下部電極11の貫通孔123とインク供給用貫通孔122との隙間には、水素バリア膜114が入り込んでいる。インク供給用貫通孔122は、インク流入部106に連通している。 A passivation film 121, an insulating film 115, a hydrogen barrier film 114, a non-active portion 13B, a seed layer (not shown), a lower electrode 11, and a movable film are provided at a position corresponding to the end of the ink flow path 105 on the side of the ink inflow portion 106. An ink supply through-hole 122 is formed through the formation layer 110 . The inactive portion 13B, the seed layer and the lower electrode 11 are formed with a through hole 123 including an ink supply through hole 122 and larger than the ink supply through hole 122 . A hydrogen barrier film 114 enters the gap between the through hole 123 of the non-active portion 13B, the seed layer and the lower electrode 11 and the through hole 122 for supplying ink. The ink supply through hole 122 communicates with the ink inflow portion 106 .

保護基板104は、たとえば、シリコン基板からなる。保護基板104は、圧電素子10を覆うようにアクチュエータ基板102上に配置されている。保護基板104は、パッシベーション膜121に、接着剤150を介して接合されている。保護基板104は、アクチュエータ基板102の表面102aに対向する対向面151に収容凹所152を有している。収容凹所152内に圧電素子10が収容されている。さらに、保護基板104には、インク供給用貫通孔122に連通するインク供給路153が形成されている。インク供給路153は、保護基板104を貫通している。保護基板104上には、インクを貯留したインクタンク(図示略)が配置されている。 Protective substrate 104 is made of, for example, a silicon substrate. A protection substrate 104 is arranged on the actuator substrate 102 so as to cover the piezoelectric element 10 . The protective substrate 104 is bonded to the passivation film 121 with an adhesive 150 interposed therebetween. The protective substrate 104 has a housing recess 152 on a facing surface 151 facing the surface 102 a of the actuator substrate 102 . The piezoelectric element 10 is housed in the housing recess 152 . Furthermore, an ink supply path 153 communicating with the ink supply through-hole 122 is formed in the protective substrate 104 . The ink supply path 153 penetrates the protective substrate 104 . An ink tank (not shown) that stores ink is arranged on the protective substrate 104 .

圧電素子10は、可動膜110Aを挟んで圧力室107に対向する位置に形成されている。すなわち、圧電素子10は、可動膜110Aの圧力室107とは反対側の表面に接するように形成されている。インクタンクからインク供給路153、インク供給用貫通孔122、インク流入部106を通って圧力室107にインクが供給されることによって、圧力室107にインクが充填される。可動膜110Aは、圧力室107の天面部を区画していて、圧力室107に臨んでいる。可動膜110Aは、アクチュエータ基板102における圧力室107の周囲の部分によって支持されており、圧力室107に対向する方向(換言すれば可動膜110Aの厚さ方向)に変形可能な可撓性を有している。 The piezoelectric element 10 is formed at a position facing the pressure chamber 107 with the movable film 110A interposed therebetween. That is, the piezoelectric element 10 is formed so as to be in contact with the surface of the movable film 110A opposite to the pressure chamber 107 . The pressure chamber 107 is filled with ink by supplying ink from the ink tank through the ink supply path 153 , the ink supply through hole 122 , and the ink inlet portion 106 to the pressure chamber 107 . The movable film 110 A partitions the top surface of the pressure chamber 107 and faces the pressure chamber 107 . The movable film 110A is supported by the portion of the actuator substrate 102 surrounding the pressure chamber 107, and has flexibility to be deformable in the direction facing the pressure chamber 107 (in other words, the thickness direction of the movable film 110A). is doing.

上部配線117および下部配線118は、駆動回路(図示略)に接続されている。具体的には、上部配線117のパッド142と駆動回路とは、接続金属部材(図示略)を介して接続されている。後述するように下部配線118にはパッド143(図5A参照)が接続されている。下部配線118のパッド143と駆動回路とは、接続金属部材(図示せず)を介して接続されている。駆動回路から圧電素子10に駆動電圧が印加されると、逆圧電効果によって、圧電体膜13の能動部13Aが変形する。これにより、圧電素子10とともに可動膜110Aが変形し、それによって、圧力室107の容積変化がもたらされ、圧力室107内のインクが加圧される。加圧されたインクは、インク吐出通路103bを通って、吐出口103cから微小液滴となって吐出される。 The upper wiring 117 and the lower wiring 118 are connected to a drive circuit (not shown). Specifically, the pad 142 of the upper wiring 117 and the drive circuit are connected via a connection metal member (not shown). A pad 143 (see FIG. 5A) is connected to the lower wiring 118 as will be described later. The pad 143 of the lower wiring 118 and the drive circuit are connected via a connection metal member (not shown). When a drive voltage is applied to the piezoelectric element 10 from the drive circuit, the active portion 13A of the piezoelectric film 13 is deformed due to the inverse piezoelectric effect. As a result, the movable film 110A is deformed together with the piezoelectric element 10, thereby causing a change in volume of the pressure chamber 107 and pressurizing the ink in the pressure chamber 107. FIG. The pressurized ink passes through the ink ejection passage 103b and is ejected as fine droplets from the ejection port 103c.

図5A~図8を参照して、インクジェットプリントヘッド101の構成についてさらに詳しく説明する。
アクチュエータ基板102には、複数のインク流路105(圧力室107)が互いに平行に延びてストライプ状に形成されている。複数のインク流路105毎に、圧電素子10が配置されている。インク供給用貫通孔122は、複数のインク流路105毎に設けられている。保護基板104の収容凹所152およびインク供給路153は、複数のインク流路105毎に設けられている。
The configuration of the inkjet printhead 101 will be described in more detail with reference to FIGS. 5A-8.
A plurality of ink flow paths 105 (pressure chambers 107) are formed in stripes on the actuator substrate 102 so as to extend parallel to each other. A piezoelectric element 10 is arranged for each of the plurality of ink flow paths 105 . The ink supply through hole 122 is provided for each of the plurality of ink flow paths 105 . The accommodation recess 152 and the ink supply path 153 of the protective substrate 104 are provided for each of the plurality of ink flow paths 105 .

複数のインク流路105は、それらの幅方向に微小な間隔(たとえば30μm~350μm程度)を開けて等間隔で形成されている。各インク流路105は、インク流通方向141に沿って細長く延びている。インク流路105は、インク供給用貫通孔122に連通するインク流入部106とインク流入部106に連通する圧力室107とからなる。
圧力室107は、平面視において、インク流通方向141に沿って細長く延びた長方形形状を有している。つまり、圧力室107の天面部は、インク流通方向141に沿う2つの側縁と、インク流通方向141に直交する方向に沿う2つの端縁とを有している。
The plurality of ink flow paths 105 are formed at equal intervals in their width direction with minute intervals (for example, about 30 μm to 350 μm). Each ink channel 105 is elongated along the ink flow direction 141 . The ink flow path 105 is composed of an ink inlet portion 106 communicating with the ink supply through-hole 122 and a pressure chamber 107 communicating with the ink inlet portion 106 .
The pressure chamber 107 has a rectangular shape elongated along the ink flow direction 141 in plan view. That is, the top surface of the pressure chamber 107 has two side edges along the ink circulation direction 141 and two edges along the direction perpendicular to the ink circulation direction 141 .

インク流入部106は、平面視で圧力室107とほぼ同じ幅を有している。インク流入部106における圧力室107とは反対側の端部の内面は、平面視で半円形に形成されている。インク供給用貫通孔122は、平面視において、円形状である(特に図5B参照)。
圧電素子10は、平面視において、圧力室107(可動膜110A)の長手方向に長い矩形形状を有している。圧電素子10の長手方向の長さは、圧力室107(可動膜110A)の長手方向の長さよりも短い。図5Bに示すように、圧電素子10の短手方向に沿う両端縁は、可動膜110Aの対応する両端縁に対して、それぞれ所定間隔を開けて内側に配置されている。また、圧電素子10の短手方向の幅は、可動膜110Aの短手方向の幅よりも狭い。圧電素子10の長手方向に沿う両側縁は、可動膜110Aの対応する両側縁に対して、所定間隔を開けて内側に配置されている。
The ink inflow portion 106 has substantially the same width as the pressure chamber 107 in plan view. The inner surface of the end portion of the ink inflow portion 106 opposite to the pressure chamber 107 is formed in a semicircular shape in plan view. The ink supply through hole 122 has a circular shape in plan view (see FIG. 5B in particular).
The piezoelectric element 10 has a rectangular shape elongated in the longitudinal direction of the pressure chamber 107 (movable film 110A) in plan view. The longitudinal length of the piezoelectric element 10 is shorter than the longitudinal length of the pressure chamber 107 (movable film 110A). As shown in FIG. 5B, both edges along the width direction of the piezoelectric element 10 are arranged inside with a predetermined gap from the corresponding both edges of the movable film 110A. In addition, the width of the piezoelectric element 10 in the width direction is narrower than the width of the movable film 110A in the width direction. Both side edges along the longitudinal direction of the piezoelectric element 10 are arranged inside with a predetermined gap from the corresponding side edges of the movable film 110A.

下部電極11は、可動膜形成層110の表面のほぼ全域に形成されている(特に図8参照)。下部電極11は、複数の圧電素子10に対して共用される共通電極である。下部電極11は、圧電素子10を構成する平面視矩形状の主電極部11Aと、主電極部11Aから可動膜形成層110の表面に沿う方向に引き出され、圧力室107の天面部の周縁の外方に延びた延長部11Bとを含んでいる。 The lower electrode 11 is formed over substantially the entire surface of the movable film forming layer 110 (see FIG. 8 in particular). The lower electrode 11 is a common electrode shared by the plurality of piezoelectric elements 10 . The lower electrode 11 is a rectangular main electrode portion 11A that constitutes the piezoelectric element 10, and is pulled out from the main electrode portion 11A in a direction along the surface of the movable film forming layer 110. and an outwardly extending extension 11B.

主電極部11Aの長手方向の長さは、可動膜110Aの長手方向の長さよりも短い。主電極部11Aの両端縁は、可動膜110Aの対応する両端縁に対して、それぞれ、所定間隔を開けて内側に配置されている。また、主電極部11Aの短手方向の幅は、可動膜110Aの短手方向の幅よりも狭い。主電極部11Aの両側縁は、可動膜110Aの対応する両側縁に対して、所定間隔を開けて内側に配置されている。延長部11Bは、下部電極11の全領域のうち主電極部11Aを除いた領域である。 The longitudinal length of the main electrode portion 11A is shorter than the longitudinal length of the movable film 110A. Both edges of the main electrode portion 11A are arranged inward with a predetermined gap from the corresponding both edges of the movable film 110A. In addition, the width of the main electrode portion 11A in the width direction is narrower than the width of the movable film 110A in the width direction. Both side edges of the main electrode portion 11A are arranged inside with a predetermined gap from the corresponding side edges of the movable film 110A. The extended portion 11B is a region of the entire region of the lower electrode 11 excluding the main electrode portion 11A.

上部電極14は、平面視において、下部電極11の主電極部11Aと同じパターンの矩形状に形成されている。すなわち、上部電極14の長手方向の長さは、可動膜110Aの長手方向の長さよりも短い。上部電極14の両端縁は、可動膜110Aの対応する両端縁に対して、それぞれ、所定間隔を開けて内側に配置されている。また、上部電極14の短手方向の幅は、可動膜110Aの短手方向の幅よりも狭い。上部電極14の両側縁は、可動膜110Aの対応する両側縁に対して、所定間隔を開けて内側に配置されている。 The upper electrode 14 is formed in a rectangular shape having the same pattern as the main electrode portion 11A of the lower electrode 11 in plan view. That is, the longitudinal length of the upper electrode 14 is shorter than the longitudinal length of the movable film 110A. Both edges of the upper electrode 14 are arranged inside with a predetermined gap from the corresponding both edges of the movable film 110A. In addition, the width of the upper electrode 14 in the lateral direction is narrower than the width of the movable film 110A in the lateral direction. Both side edges of the upper electrode 14 are arranged inside with a predetermined gap from the corresponding side edges of the movable film 110A.

圧電体膜13は、平面視において、下部電極11と同じパターンに形成されている(図9参照)。つまり、圧電体膜13は、可動膜形成層110の表面のほぼ全域に形成されている。圧電体膜13は、前述したように、能動部13Aと非能動部13Bとを含む。能動部13Aは、平面視において、上部電極14と同じパターンの矩形状に形成されている。すなわち、能動部13Aの長手方向の長さは、可動膜110Aの長手方向の長さよりも短い。能動部13Aの両端縁は、可動膜110Aの対応する両端縁に対して、それぞれ、所定間隔を開けて内側に配置されている。また、能動部13Aの短手方向の幅は、可動膜110Aの短手方向の幅よりも狭い。能動部13Aの両側縁は、可動膜110Aの対応する両側縁に対して、所定間隔を開けて内側に配置されている。能動部13Aの下面は下部電極11の主電極部11Aの上面に接しており、能動部13Aの上面は上部電極14の下面に接している。 The piezoelectric film 13 is formed in the same pattern as the lower electrode 11 in plan view (see FIG. 9). In other words, the piezoelectric film 13 is formed over substantially the entire surface of the movable film forming layer 110 . The piezoelectric film 13 includes the active portion 13A and the non-active portion 13B, as described above. The active portion 13A is formed in a rectangular shape having the same pattern as the upper electrode 14 in plan view. That is, the longitudinal length of the active portion 13A is shorter than the longitudinal length of the movable film 110A. Both edges of the active portion 13A are arranged inward with a predetermined gap from the corresponding both edges of the movable film 110A. In addition, the width of the active portion 13A in the width direction is narrower than the width of the movable film 110A in the width direction. Both side edges of the active portion 13A are arranged inside the corresponding side edges of the movable membrane 110A with a predetermined gap therebetween. The lower surface of the active portion 13A is in contact with the upper surface of the main electrode portion 11A of the lower electrode 11, and the upper surface of the active portion 13A is in contact with the lower surface of the upper electrode .

非能動部13Bは、平面視において、下部電極11の延長部11Bと同じパターンに形成されている。非能動部13Bは、能動部13Aの側壁の全周囲から圧力室107の周縁を超えて外側に延びている。非能動部13Bの上面は、水素バリア膜114によって覆われている。
下部電極11上に形成されたシード層は、平面視において、圧電体膜13と同じパターンに形成されている。
The non-active portion 13B is formed in the same pattern as the extended portion 11B of the lower electrode 11 in plan view. The non-active portion 13B extends outward beyond the periphery of the pressure chamber 107 from the entire circumference of the side wall of the active portion 13A. The upper surface of the non-active portion 13B is covered with a hydrogen barrier film 114. As shown in FIG.
The seed layer formed on the lower electrode 11 is formed in the same pattern as the piezoelectric film 13 in plan view.

この応用例では、圧電体膜13は、能動部13Aの側部の全周囲から、可動膜形成層110の表面に沿う方向に引き出され、能動部13Aよりも厚さが薄い非能動部13Bを含んでいる。このため、圧電体膜13の外表面に沿って上部電極14と下部電極11とを連絡する経路の長さは、圧電体膜13が非能動部13Bを含んでいない場合に比べて、長くなる。このため、圧電体膜13をエッチングによってパターニングする際に、圧電体膜13の外表面に金属薄膜が形成されたとしても、リークパスが長くなるため、リーク電流の増加を抑制できる。また、圧電体膜13をエッチングによってパターニングする際に、能動部13Aの側面および非能動部13Bの側面に比べて、非能動部13Bの上面には金属薄膜が形成されにくいので、リーク電流の増加を抑制できる。 In this application example, the piezoelectric film 13 is pulled out along the surface of the movable film forming layer 110 from the entire circumference of the side portion of the active portion 13A to form a non-active portion 13B thinner than the active portion 13A. contains. Therefore, the length of the path connecting the upper electrode 14 and the lower electrode 11 along the outer surface of the piezoelectric film 13 is longer than when the piezoelectric film 13 does not include the non-active portion 13B. . Therefore, even if a metal thin film is formed on the outer surface of the piezoelectric film 13 when the piezoelectric film 13 is patterned by etching, the leak path is lengthened, and an increase in leak current can be suppressed. In addition, when the piezoelectric film 13 is patterned by etching, it is more difficult to form a metal thin film on the top surface of the non-active portion 13B than on the side surfaces of the active portion 13A and the side surfaces of the non-active portion 13B. can be suppressed.

可動膜110Aにおける可動膜110Aの周縁と圧電素子10の周縁との間の環状領域は、圧電素子10または圧力室107の周囲壁によって拘束されていない領域であり、大きな変形が生じる領域である。つまり、可動膜110Aの周縁部は、大きな変形が生じる領域である。
このため、圧電素子10が駆動されると、可動膜110Aの周縁部の内周縁側が圧力室107の厚さ方向(この応用例では下方)に変位するように可動膜110Aの周縁部が屈曲し、これにより可動膜110Aの周縁部に囲まれた中央部全体が圧力室107の厚さ方向(この応用例では下方)に変位する。このように、可動膜110Aの周縁部は、大きな変形が生じる領域であるため、クラックが生じやすい。
An annular region of the movable film 110A between the peripheral edge of the movable film 110A and the peripheral edge of the piezoelectric element 10 is a region that is not restrained by the peripheral wall of the piezoelectric element 10 or the pressure chamber 107, and is a region where large deformation occurs. That is, the peripheral portion of the movable film 110A is a region where large deformation occurs.
Therefore, when the piezoelectric element 10 is driven, the peripheral edge portion of the movable film 110A is bent so that the inner peripheral edge side of the peripheral edge portion of the movable film 110A is displaced in the thickness direction of the pressure chamber 107 (downward in this application example). As a result, the entire central portion surrounded by the peripheral edge portion of the movable film 110A is displaced in the thickness direction of the pressure chamber 107 (downward in this application example). As described above, since the peripheral portion of the movable film 110A is a region where large deformation occurs, cracks are likely to occur.

この応用例では、平面視において、非能動部13Bは、能動部13Aの側面の全周囲から可動膜110Aの周縁を跨いで外方に延びている。つまり、可動膜110Aの周縁部上には、圧電体膜13の非能動部13Bが介在している。このため、可動膜110Aの周縁部にクラックが生じるのを抑制できる。
上部配線117は、圧電素子10の一端部の上面からそれに連なる圧電素子10の端面に沿って延び、さらに圧電体膜13の非能動部13Bの表面に沿って、インク流通方向141に沿う方向に延びている。上部配線117の先端部は、保護基板104のインク流通方向141の下流側端よりも下流側に配置されている。
In this application example, in plan view, the non-active portion 13B extends outward across the periphery of the movable film 110A from the entire circumference of the side surface of the active portion 13A. That is, the non-active portion 13B of the piezoelectric film 13 is interposed on the peripheral portion of the movable film 110A. Therefore, it is possible to suppress cracks from occurring in the peripheral portion of the movable film 110A.
The upper wiring 117 extends from the upper surface of one end of the piezoelectric element 10 along the end surface of the piezoelectric element 10 connected thereto, and further along the surface of the non-active portion 13B of the piezoelectric film 13 in the direction along the ink flow direction 141. extended. The tip of the upper wiring 117 is arranged downstream of the downstream end of the protective substrate 104 in the ink flow direction 141 .

パッシベーション膜121には、上部配線117の先端部表面の中央部を露出させるパッド開口135が形成されている。パッシベーション膜121に、パッド開口135を覆うようにパッド142が設けられている。パッド142は、パッド開口135内で上部配線117に接続されている。
下部配線118は、平面視において、インク流通方向141と直交する方向に長い矩形状の主配線部118Aと、主配線部118Aの一端部からインク流通方向141に沿って延びたリード部118Bとを有している。リード部118Bの先端部は、保護基板104のインク流通方向141の下流側端よりも下流側に配置されている。
A pad opening 135 is formed in the passivation film 121 to expose the central portion of the front end surface of the upper wiring 117 . A pad 142 is provided on the passivation film 121 so as to cover the pad opening 135 . Pad 142 is connected to upper wiring 117 within pad opening 135 .
The lower wiring 118 includes a rectangular main wiring portion 118A elongated in a direction orthogonal to the ink flow direction 141 in plan view, and a lead portion 118B extending along the ink flow direction 141 from one end of the main wiring portion 118A. have. The tip portion of the lead portion 118B is arranged downstream of the downstream end of the protective substrate 104 in the ink flow direction 141 .

下部配線118は、複数のコンタクト孔134に入り込み、コンタクト孔134内で下部電極11の延長部11Bに接続されている。パッシベーション膜121には、リード部118Bの先端部表面の中央部を露出させるパッド開口136が形成されている。パッシベーション膜121上に、パッド開口136を覆うようにパッド143が設けられている。パッド143は、パッド開口136内でリード部118Bに接続されている。 The lower wiring 118 enters a plurality of contact holes 134 and is connected to the extended portion 11B of the lower electrode 11 within the contact holes 134 . A pad opening 136 is formed in the passivation film 121 to expose the central portion of the front end surface of the lead portion 118B. A pad 143 is provided on the passivation film 121 so as to cover the pad opening 136 . Pad 143 is connected to lead portion 118B within pad opening 136 .

図11は、前記インクジェットプリントヘッドのアクチュエータ基板側から見た保護基板の主要部の底面図である。
図5A、図7および図11に示すように、保護基板104の対向面151には、複数の収容凹所152が、インク流通方向141と直交する方向に間隔をおいて平行に形成されている。複数の収容凹所152は、平面視において、複数の圧力室107に対向する位置に配置されている。各収容凹所152に対してインク流通方向141の上流側にインク供給路153が配置されている。各収容凹所152は、平面視において、対応する圧電素子10の上部電極14のパターンよりも少し大きな矩形状に形成されている。そして、各収容凹所152に、対応する圧電素子10が収容されている。
FIG. 11 is a bottom view of the main part of the protective substrate viewed from the actuator substrate side of the inkjet printhead.
As shown in FIGS. 5A, 7 and 11 , a plurality of accommodation recesses 152 are formed in the facing surface 151 of the protective substrate 104 in parallel and spaced apart in a direction orthogonal to the ink flow direction 141 . . The plurality of accommodation recesses 152 are arranged at positions facing the plurality of pressure chambers 107 in plan view. An ink supply path 153 is arranged on the upstream side in the ink flow direction 141 with respect to each accommodation recess 152 . Each accommodation recess 152 is formed in a rectangular shape slightly larger than the pattern of the upper electrode 14 of the corresponding piezoelectric element 10 in plan view. A corresponding piezoelectric element 10 is accommodated in each accommodation recess 152 .

保護基板104のインク供給路153は、平面視において、アクチュエータ基板102側のインク供給用貫通孔122と同じパターンの円形状である。インク供給路153は、平面視でインク供給用貫通孔122に整合している。
ダミー配線119は、平面視において、インク供給路153(インク供給用貫通孔122)を取り囲む円形環状の第1ダミー配線119Aを含んでいる。第1ダミー配線119Aは、アクチュエータ基板102上において、保護基板104の対向面151のインク供給路153の周囲領域に対向する領域に配置されている。第1ダミー配線119Aの幅(第1ダミー配線119Aの内径と外径との差)は、インク供給路153の直径の1/3以上であることが好ましい。第1ダミー配線119Aの上面は平坦である。第1ダミー配線119Aは、保護基板104を支持するとともに保護基板104の対向面との接着性を高める台座120を構成している。
The ink supply path 153 of the protection substrate 104 has a circular shape with the same pattern as the ink supply through-hole 122 on the actuator substrate 102 side in plan view. The ink supply path 153 is aligned with the ink supply through-hole 122 in plan view.
The dummy wiring 119 includes a circular annular first dummy wiring 119A surrounding the ink supply path 153 (ink supply through-hole 122) in plan view. The first dummy wiring 119A is arranged on the actuator substrate 102 in a region facing the peripheral region of the ink supply path 153 on the facing surface 151 of the protective substrate 104 . The width of the first dummy wiring 119A (the difference between the inner diameter and the outer diameter of the first dummy wiring 119A) is preferably ⅓ or more of the diameter of the ink supply path 153 . The upper surface of the first dummy wiring 119A is flat. The first dummy wiring 119A constitutes a pedestal 120 that supports the protective substrate 104 and enhances adhesion to the opposing surface of the protective substrate 104. As shown in FIG.

ダミー配線119は、さらに、隣接する圧力室107の間領域の幅中央部と、複数の圧力室群の両外側の圧力室107の外側方とに形成され、インク流通方向141に沿う方向に延びた細長矩形の第2ダミー配線119Bを含む。第2ダミー配線119Bの上面は平坦である。第2ダミー配線119Bは、保護基板104を支持するとともに保護基板104の対向面との接着性を高める台座を構成している。 The dummy wiring 119 is further formed in the width center of the region between the adjacent pressure chambers 107 and on the outer sides of the pressure chambers 107 on both outer sides of the plurality of pressure chamber groups, and extends in the direction along the ink flow direction 141 . It includes an elongated rectangular second dummy wiring 119B. The upper surface of the second dummy wiring 119B is flat. The second dummy wiring 119B constitutes a pedestal that supports the protective substrate 104 and enhances adhesion to the opposing surface of the protective substrate 104 .

アクチュエータ基板102に保護基板104を接合する際には、アクチュエータ基板102と保護基板104との接合部に接着剤150が塗布された状態で、保護基板104がアクチュエータ基板102に押圧される。この際、保護基板104の対向面151は、上面が平坦な台座である第1ダミー配線119Aおよび第2ダミー配線119Bに、パッシベーション膜121を介して押し付けられる。 When bonding the protective substrate 104 to the actuator substrate 102 , the protective substrate 104 is pressed against the actuator substrate 102 while the adhesive 150 is applied to the bonding portion between the actuator substrate 102 and the protective substrate 104 . At this time, the facing surface 151 of the protective substrate 104 is pressed through the passivation film 121 against the first dummy wiring 119A and the second dummy wiring 119B, which are pedestals having flat top surfaces.

このため、保護基板104の対向面151は、第1ダミー配線119Aおよび第2ダミー配線119Bの上面に、パッシベーション膜121および接着剤150を介して、強固に接合される。つまり、保護基板104の対向面151とアクチュエータ基板102との接合部に接着不良が生じにくくなる。
この応用例では、アクチュエータ基板102側にインク供給路153(インク供給用貫通孔122)を取り囲む円形環状の第1ダミー配線119A(台座120)が設けられているので、保護基板104における収容凹所152とインク供給路153との間の壁部下面とアクチュエータ基板102との間に接合不良が生じるのを抑制できる。これにより、インク供給路153から収容凹所152内へのインク漏れを抑制できる。
Therefore, the facing surface 151 of the protective substrate 104 is firmly bonded to the upper surfaces of the first dummy wiring 119A and the second dummy wiring 119B via the passivation film 121 and the adhesive 150. FIG. In other words, poor adhesion is less likely to occur at the joint between the facing surface 151 of the protective substrate 104 and the actuator substrate 102 .
In this application example, since the circular ring-shaped first dummy wiring 119A (pedestal 120) surrounding the ink supply path 153 (ink supply through hole 122) is provided on the actuator substrate 102 side, 152 and the ink supply path 153 and the lower surface of the wall portion and the actuator substrate 102 can be prevented from being poorly connected. As a result, leakage of ink from the ink supply path 153 into the accommodation recess 152 can be suppressed.

図9は、前記インクジェットプリントヘッドの絶縁膜のパターン例を示す図解的な平面図である。図10は、前記インクジェットプリントヘッドのパッシベーション膜のパターン例を示す図解的な平面図である。
この応用例では、絶縁膜115およびパッシベーション膜121は、アクチュエータ基板102上において、平面視で保護基板104の収容凹所152の外側領域のほぼ全域に形成されている。ただし、この領域において、絶縁膜115には、インク供給用貫通孔122およびコンタクト孔134が形成されている。この領域において、パッシベーション膜121には、インク供給用貫通孔122およびパッド開口135,136が形成されている。
FIG. 9 is a schematic plan view showing a pattern example of the insulating film of the ink jet print head. FIG. 10 is a schematic plan view showing a pattern example of the passivation film of the ink jet print head.
In this application example, the insulating film 115 and the passivation film 121 are formed on the actuator substrate 102 over substantially the entire outer region of the housing recess 152 of the protective substrate 104 in plan view. However, in this region, the insulating film 115 is formed with the ink supply through hole 122 and the contact hole 134 . In this region, the passivation film 121 is formed with an ink supply through-hole 122 and pad openings 135 and 136 .

保護基板104の収容凹所152の内側領域においては、絶縁膜115およびパッシベーション膜121は、上部配線117が存在する一端部(上部配線領域)にのみ形成されている。この領域において、パッシベーション膜121は、絶縁膜115上の上部配線117の上面および側面を覆うように形成されている。換言すれば、絶縁膜115およびパッシベーション膜121には、平面視で収容凹所152の内側領域のうち、上部配線領域を除いた領域に、開口137が形成されている。絶縁膜115には、さらに、コンタクト孔133が形成されている。 In the region inside the housing recess 152 of the protective substrate 104, the insulating film 115 and the passivation film 121 are formed only at one end (upper wiring region) where the upper wiring 117 exists. In this region, passivation film 121 is formed to cover the upper surface and side surfaces of upper interconnection 117 on insulating film 115 . In other words, the opening 137 is formed in the insulating film 115 and the passivation film 121 in a region inside the accommodation recess 152 in plan view, excluding the upper wiring region. A contact hole 133 is further formed in the insulating film 115 .

この応用例では、平面視で圧力室107の周縁の内側領域において、絶縁膜115およびパッシベーション膜121は、上部配線117の存在する上部配線領域のみに形成されている。したがって、圧電素子10の側面および上面の大部分は絶縁膜115およびパッシベーション膜121によって覆われていない。これにより、圧電素子10の側面および上面の全域が絶縁膜およびパッシベーション膜によって覆われている場合に比べて、可動膜110Aの変位を大きくすることができる。 In this application example, the insulating film 115 and the passivation film 121 are formed only in the upper wiring region where the upper wiring 117 exists in the inner region of the periphery of the pressure chamber 107 in plan view. Therefore, most of the side surfaces and top surface of the piezoelectric element 10 are not covered with the insulating film 115 and passivation film 121 . Thereby, the displacement of the movable film 110A can be increased compared to the case where the entire side surface and upper surface of the piezoelectric element 10 are covered with the insulating film and the passivation film.

1 基板
2 絶縁膜
3 鉛バリア膜
10 圧電素子
11 下部電極
12 シード層
13 圧電体膜
14 上部電極
21 Ti膜
22 Pt膜
31 IrO
32 Ir膜
Reference Signs List 1 substrate 2 insulating film 3 lead barrier film 10 piezoelectric element 11 lower electrode 12 seed layer 13 piezoelectric film 14 upper electrode 21 Ti film 22 Pt film 31 IrO 2 film 32 Ir film

Claims (10)

基板上に配置された下部電極と、前記下部電極上に形成され、PLTを主成分とするスパッタ膜からなるシード層と、前記シード層上に形成され、PZTまたはPLZTを主成分とする圧電体膜とを含み、前記下部電極は、前記基板側のTi膜と、前記Ti膜上に積層されたPt膜との積層膜からなる圧電素子であって、
前記Pt膜を構成するPtの(111)配向のピーク強度をPt(111)ピーク強度として横軸にとり、前記シード層を構成するPLTの(100)配向のピーク強度をPLT(100)ピーク強度として縦軸にとり、前記下部電極形成時の基板設定温度別のPt(111)ピーク強度に対するPLT(100)ピーク強度の点を結んだ曲線をピーク特性曲線とすると、前記Pt(111)ピーク強度と前記PLT(100)ピーク強度との関係が、前記ピーク特性曲線における前記PLT(100)ピーク強度が最大となるピーク点から前記PLT(100)ピーク強度が5%低下するまでの範囲内にあり、かつ前記シード層を構成するPLTの(100)配向率が85%以上である、圧電素子。
a lower electrode arranged on a substrate; a seed layer formed on the lower electrode and made of a sputtered film containing PLT as a main component; and a piezoelectric material formed on the seed layer and containing PZT or PLZT as a main component. a film, wherein the lower electrode is a piezoelectric element made of a laminated film of a Ti film on the substrate side and a Pt film laminated on the Ti film,
The peak intensity of the (111) orientation of Pt constituting the Pt film is taken as the Pt (111) peak intensity on the horizontal axis, and the peak intensity of the (100) orientation of the PLT constituting the seed layer is taken as the PLT (100) peak intensity. Taking the vertical axis as a peak characteristic curve and connecting points of the Pt (111) peak intensity and the PLT (100) peak intensity with respect to the Pt (111) peak intensity for each substrate set temperature during the formation of the lower electrode, the Pt (111) peak intensity and the Pt (111) peak intensity and the above The relationship with the PLT (100) peak intensity is within the range from the peak point where the PLT (100) peak intensity on the peak characteristic curve is the maximum until the PLT (100) peak intensity decreases by 5%, and A piezoelectric element, wherein the (100) orientation ratio of PLT constituting the seed layer is 85% or more.
基板上に配置された下部電極と、前記下部電極上に形成され、PLTを主成分とするスパッタ膜からなるシード層と、前記シード層上に形成され、PZTまたはPLZTを主成分とする圧電体膜とを含み、前記下部電極は、前記基板側のTi膜と、前記Ti膜上に積層されたPt膜との積層膜からなる圧電素子であって、
前記Pt膜を構成するPtの(111)配向のピーク強度が17×10000 counts~35×10000 countsであり、かつ前記シード層を構成するPLTの(100)配向のピーク強度が70×1000 counts以上である、圧電素子。
A lower electrode disposed on a substrate, a seed layer formed on the lower electrode and made of a sputtered film containing PLT as a main component, and a piezoelectric material formed on the seed layer and containing PZT or PLZT as a main component a film, wherein the lower electrode is a piezoelectric element made of a laminated film of a Ti film on the substrate side and a Pt film laminated on the Ti film,
The peak intensity of (111) orientation of Pt constituting the Pt film is 17 × 10000 counts to 35 × 10000 counts, and the peak intensity of (100) orientation of PLT constituting the seed layer is 70 × 1000 counts or more. A piezoelectric element.
前記シード層の膜厚が20nm~100nmであり、
前記Pt膜の膜厚が50nm~200mmであり、
前記Ti膜の膜厚が10nm以下である、請求項1または2に記載の圧電素子。
The film thickness of the seed layer is 20 nm to 100 nm,
The film thickness of the Pt film is 50 nm to 200 mm,
3. The piezoelectric element according to claim 1, wherein said Ti film has a thickness of 10 nm or less.
前記圧電体膜が、ゾルゲル法によって形成された圧電体膜である、請求項1~3のいずれか一項に記載の圧電素子。 4. The piezoelectric element according to claim 1, wherein said piezoelectric film is a piezoelectric film formed by a sol-gel method. 前記シード層は、前記下部電極側寄りに、Pb濃度の高いPbリッチ層を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の圧電素子。 5. The piezoelectric element according to claim 1, wherein said seed layer has a Pb-rich layer having a high Pb concentration near said lower electrode. 圧電体膜上に形成された上部電極をさらに含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の圧電素子。 The piezoelectric element according to any one of claims 1 to 5, further comprising an upper electrode formed on the piezoelectric film. 前記基板と前記下部電極との間に、SiOからなる絶縁膜が介在している、請求項1~6のいずれか一項に記載の圧電素子。 7. The piezoelectric element according to claim 1, wherein an insulating film made of SiO 2 is interposed between said substrate and said lower electrode. 前記絶縁膜と前記下部電極との間に、Alからなる鉛バリア膜が介在している、請求項7に記載の圧電素子。 8. The piezoelectric element according to claim 7 , wherein a lead barrier film made of Al2O3 is interposed between said insulating film and said lower electrode. 前記絶縁膜の膜厚は、300nm~2000nmである、請求項7に記載の圧電素子。 8. The piezoelectric element according to claim 7, wherein said insulating film has a film thickness of 300 nm to 2000 nm. 前記絶縁膜の膜厚は、300nm~2000nmあり、前記鉛バリア膜の膜厚は、50nm~100nmである、請求項8に記載の圧電素子。 9. The piezoelectric element according to claim 8, wherein the insulating film has a thickness of 300 nm to 2000 nm, and the lead barrier film has a thickness of 50 nm to 100 nm.
JP2018152009A 2017-09-06 2018-08-10 Piezoelectric element Active JP7107782B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/122,392 US11289642B2 (en) 2017-09-06 2018-09-05 Piezoelectric element
US17/672,283 US11744155B2 (en) 2017-09-06 2022-02-15 Piezoelectric element

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017171445 2017-09-06
JP2017171445 2017-09-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019047114A JP2019047114A (en) 2019-03-22
JP7107782B2 true JP7107782B2 (en) 2022-07-27

Family

ID=65815704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018152009A Active JP7107782B2 (en) 2017-09-06 2018-08-10 Piezoelectric element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7107782B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7352148B2 (en) * 2019-08-01 2023-09-28 ブラザー工業株式会社 liquid discharge head
JP7352149B2 (en) * 2019-08-01 2023-09-28 ブラザー工業株式会社 liquid discharge head
CN116134186A (en) * 2020-07-28 2023-05-16 富士胶片株式会社 Substrate with piezoelectric film and piezoelectric element
US20240244979A1 (en) * 2021-06-03 2024-07-18 Konica Minolta, Inc. Piezoelectric element, droplet discharge head, ferroelectric memory, and piezoelectric actuator

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079991A (en) 2002-06-20 2004-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Piezo-electric element, ink jet head, angular velocity sensors and their manufacturing method, and ink jet recording device
JP2005353746A (en) 2004-06-09 2005-12-22 Canon Inc Actuator and ink jet head
JP2007173604A (en) 2005-12-22 2007-07-05 Seiko Epson Corp Method of manufacturing piezoelectric element and method of manufacturing liquid jetting head
JP2008227345A (en) 2007-03-15 2008-09-25 Toyohashi Univ Of Technology Multilayer structure on semiconductor substrate
WO2013164955A1 (en) 2012-05-01 2013-11-07 コニカミノルタ株式会社 Piezoelectric element
WO2014024696A1 (en) 2012-08-10 2014-02-13 コニカミノルタ株式会社 Piezoelectric element, piezoelectric device, ink-jet head, and ink-jet printer
WO2015064341A1 (en) 2013-10-29 2015-05-07 コニカミノルタ株式会社 Piezoelectric element, inkjet head, inkjet printer and method for producing piezoelectric element

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079991A (en) 2002-06-20 2004-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Piezo-electric element, ink jet head, angular velocity sensors and their manufacturing method, and ink jet recording device
JP2005353746A (en) 2004-06-09 2005-12-22 Canon Inc Actuator and ink jet head
JP2007173604A (en) 2005-12-22 2007-07-05 Seiko Epson Corp Method of manufacturing piezoelectric element and method of manufacturing liquid jetting head
JP2008227345A (en) 2007-03-15 2008-09-25 Toyohashi Univ Of Technology Multilayer structure on semiconductor substrate
WO2013164955A1 (en) 2012-05-01 2013-11-07 コニカミノルタ株式会社 Piezoelectric element
WO2014024696A1 (en) 2012-08-10 2014-02-13 コニカミノルタ株式会社 Piezoelectric element, piezoelectric device, ink-jet head, and ink-jet printer
WO2015064341A1 (en) 2013-10-29 2015-05-07 コニカミノルタ株式会社 Piezoelectric element, inkjet head, inkjet printer and method for producing piezoelectric element

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019047114A (en) 2019-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7107782B2 (en) Piezoelectric element
US11565525B2 (en) Device using a piezoelectric film
US8118412B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and actuator
US11744155B2 (en) Piezoelectric element
US9022533B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, piezoelectric element, and method for manufacturing piezoelectric element
JP2008060259A (en) Piezoelectric element, its manufacturing method, and liquid jetting head
US20140111582A1 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus and piezoelectric element
JP5083496B2 (en) Actuator device, liquid jet head, and image recording apparatus
US20090244212A1 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and actuator
JP6701553B2 (en) Substrate having holes, manufacturing method thereof, infrared sensor and manufacturing method thereof
US8128208B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and actuator
US8262202B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus and piezoelectric element
US7997696B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and actuator
US9522536B2 (en) Piezoelectric device, liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus and manufacturing method of piezoelectric device
JP2011088311A (en) Method of manufacturing actuator and method of manufacturing liquid ejection head
JP2009239016A (en) Method of manufacturing actuator and actuator, and liquid injection head
JP5773134B2 (en) Piezoelectric element manufacturing method, piezoelectric element, liquid jet head, and liquid jet apparatus
JP2010214800A (en) Manufacturing method for liquid droplet jetting head, and manufacturing method for piezoelectric element
US10464322B2 (en) Piezoelectric device, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus
JP2007173605A (en) Method of manufacturing piezoelectric element and method of manufacturing liquid jetting head
JP2022507448A (en) Electrical component
US8529024B2 (en) Piezoelectric element, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus
US10134976B2 (en) Piezoelectric element, liquid discharging head provided with piezoelectric element, and liquid discharging apparatus
JP6489299B2 (en) Hydrogen barrier film
JP2017028134A (en) Piezoelectric element, actuator, ink jet head and ink jet device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210716

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220623

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220630

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220714

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7107782

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150