JP7424113B2 - Piezoelectric body and liquid ejection head - Google Patents

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Description

本発明は、圧電体および液体吐出ヘッドに関する。 The present invention relates to a piezoelectric body and a liquid ejection head.

インクを吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電体で変形させることで圧力発生室内のインクを加圧してノズル開口からインクを吐出させる液体吐出ヘッド、例えばインクジェットヘッドには、圧電体の厚み方向に伸長収縮する動作を振動板に連動させて変形させる圧電アクチュエータと、厚み方向に対して垂直方向に伸長収縮することで生じるたわみ力を利用して振動板を変形させる圧電アクチェーターの2種類が既に知られている。 A liquid that consists of a diaphragm as a part of the pressure generation chamber that communicates with the nozzle opening that ejects ink, and deforms the diaphragm with a piezoelectric material to pressurize the ink inside the pressure generation chamber and eject the ink from the nozzle opening. Ejection heads, such as inkjet heads, utilize a piezoelectric actuator that deforms a piezoelectric material by linking it to a vibration plate by expanding and contracting in the thickness direction, and the deflection force generated by stretching and contracting in a direction perpendicular to the thickness direction. Two types of piezoelectric actuators that deform a diaphragm by deforming a diaphragm are already known.

前記した圧電アクチュエータとして用いられる圧電体膜材料として、ペロブスカイト型の強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)がよく知られている。このPZT材料は、他の材料と比較して極めて良好な圧電性並びに強誘電性を有すると共に、利用可能な温度範囲が広い特徴を有することから、圧電アクチュエータのみならず、強誘電性を生かした電子デバイスなどの幅広い分野に応用されている。 Lead zirconate titanate (PZT), which is a perovskite-type ferroelectric material, is well known as a piezoelectric film material used in the piezoelectric actuator described above. This PZT material has extremely good piezoelectricity and ferroelectricity compared to other materials, and can be used in a wide temperature range, so it can be used not only for piezoelectric actuators but also for making use of its ferroelectricity. It is applied to a wide range of fields such as electronic devices.

前記PZT材料を、たわみ力を利用する圧電アクチェーターとしてインクジェットヘッドに活用する場合、振動板の上部に下部電極が成膜されたシリコン基板上に、スパッタリング法、あるいはゾルゲル法やMOD法などのCSD法(Chemical Solution Deposition: 化学溶液堆積法)によって、PZT材料を数μm程度の薄膜に成膜する手法が知られている。 When the PZT material is used in an inkjet head as a piezoelectric actuator that utilizes deflection force, a sputtering method, a CSD method such as a sol-gel method or a MOD method is applied to a silicon substrate on which a lower electrode is formed on the top of a diaphragm. (Chemical Solution Deposition) is a known method for forming a thin film of PZT material on the order of several micrometers.

そして前記ゾルゲル法に代表されるCSD法は、基板上に塗布する前駆体液中の(金属)成分組成を容易に変更・制御することが可能で、それにより、得られる圧電体膜となる複合酸化物結晶膜の組成と圧電体膜としての特性を制御できる特徴を有している。 The CSD method, which is typified by the sol-gel method, can easily change and control the (metal) component composition in the precursor liquid applied to the substrate, thereby making it possible to easily change and control the composition of the (metal) component in the precursor liquid applied to the substrate. It has the feature that the composition of the physical crystal film and the properties as a piezoelectric film can be controlled.

前記したCSD法による圧電体膜(強誘電体膜)の形成方法について以下に記載する。
始めに下部電極が成膜されたシリコン基板上に、形成する圧電体膜の複合酸化物組成に合わせて合成された前駆体液をスピンコート法等によって塗布し、前駆体液の塗膜を基板上に形成する(塗布工程)。
次に前記前駆体液塗膜を第一の加熱温度(乾燥温度)まで加熱して塗膜中に残された溶媒を蒸発させ、前駆体液塗膜を乾燥させた乾燥膜を基板上に形成する(乾燥工程)。
続いて、第一の加熱温度(乾燥温度)より高い第二の加熱温度(熱分解温度)まで乾燥膜を加熱して乾燥膜中の有機成分を分解し、複合酸化物のアモルファス膜を基板上に形成し(熱分解工程あるいは脱脂工程とも称される)、その後冷却する(冷却工程)。
この前駆体液塗膜の塗布、乾燥、熱分解の工程を所定回数繰り返した後に第二の加熱温度(熱分解温度)より高い第三の加熱温度(結晶化温度)まで基板上に形成されたアモルファス膜を加熱して結晶化を行い、圧電体特性を有する複合酸化物結晶膜を形成する(結晶化工程)。
そしてさらに前記した前駆体液の塗布から結晶化までの工程を所定回数繰り返し、最後に複合酸化物結晶膜を冷却する(冷却工程)ことによって、所望の厚みの複合酸化物結晶膜からなる圧電体膜を形成する。
A method for forming a piezoelectric film (ferroelectric film) using the CSD method described above will be described below.
First, a precursor liquid synthesized according to the composite oxide composition of the piezoelectric film to be formed is applied onto the silicon substrate on which the lower electrode is formed by a spin coating method, and a coating film of the precursor liquid is applied onto the substrate. form (coating process).
Next, the precursor liquid coating film is heated to a first heating temperature (drying temperature) to evaporate the solvent remaining in the coating film, and a dry film is formed on the substrate by drying the precursor liquid coating film ( drying process).
Next, the dried film is heated to a second heating temperature (thermal decomposition temperature) higher than the first heating temperature (drying temperature) to decompose the organic components in the dried film, and the amorphous film of the composite oxide is formed on the substrate. (also called pyrolysis process or degreasing process) and then cooling (cooling process).
After repeating the steps of applying, drying, and thermally decomposing the precursor liquid film a predetermined number of times, an amorphous layer is formed on the substrate until the third heating temperature (crystallization temperature) is higher than the second heating temperature (thermal decomposition temperature). The film is crystallized by heating to form a composite oxide crystal film having piezoelectric properties (crystallization step).
Then, the steps from application of the precursor liquid to crystallization described above are repeated a predetermined number of times, and finally the composite oxide crystal film is cooled (cooling step) to obtain a piezoelectric film made of the composite oxide crystal film with a desired thickness. form.

このCSD法の工程フローを図1に示す。図1に示す工程フローでは、塗布工程、乾燥工程、熱分解工程および冷却工程をX回繰り返した後、結晶化を行う結晶化工程をY回繰り返す、つまり前駆体液の塗布を(X*Y)回行って所望の厚みの圧電体膜を形成する工程となっている。 The process flow of this CSD method is shown in FIG. In the process flow shown in Figure 1, the coating process, drying process, thermal decomposition process, and cooling process are repeated X times, and then the crystallization process is repeated Y times, that is, the precursor liquid is applied (X*Y). This step is repeated several times to form a piezoelectric film of a desired thickness.

また、前記のように所望の厚みの圧電体膜を形成させるために、Y回の結晶化工程を繰り返し、薄い複合酸化物結晶膜をY層重ねる操作を行っているため、得られた圧電体膜中には、(Y-1) の数だけ薄い複合酸化物結晶膜間の界面が存在する。 In addition, in order to form a piezoelectric film with a desired thickness as described above, the crystallization process is repeated Y times and Y layers of thin composite oxide crystal films are stacked, so that the piezoelectric film obtained is There are (Y-1) thin interfaces between the composite oxide crystal films in the film.

また、前記CSD法のプロセスにて、前記PZT材料を用いて圧電体膜を形成させる場合、得られる圧電体膜の厚み方向でジルコニウム(以下Zrと記載)とチタン(以下Tiと記載)の組成比(以下Zr/Ti比と記載)が変動することが知られている。 In addition, when forming a piezoelectric film using the PZT material in the CSD process, the composition of zirconium (hereinafter referred to as Zr) and titanium (hereinafter referred to as Ti) in the thickness direction of the piezoelectric film obtained is It is known that the ratio (hereinafter referred to as Zr/Ti ratio) varies.

この圧電体膜の厚み方向のZr/Ti比変動について、PZT材料は一般的にチタン酸鉛結晶とジルコン酸鉛結晶の固溶体からなるが、チタン酸鉛の結晶化温度とジルコン酸鉛の結晶化温度を比較すると、チタン酸鉛の方が低いため、1回の結晶化工程の中で、チタン酸鉛の方が速く結晶化し、ジルコン酸鉛は遅れて結晶化しながら両者は固溶体を形成するため、Y層重ねられている各複合酸化物結晶膜の下部電極側ではTiが多く、各複合酸化物結晶膜の上側ではZrが多くなるような組成の偏析・Zr/Ti比の変動が生じることが知られている。 Regarding this Zr/Ti ratio variation in the thickness direction of the piezoelectric film, PZT materials generally consist of a solid solution of lead titanate crystals and lead zirconate crystals, but the crystallization temperature of lead titanate and the crystallization temperature of lead zirconate Comparing the temperatures, lead titanate crystallizes faster in one crystallization process because lead titanate is lower in temperature, and lead zirconate crystallizes later while both form a solid solution. , compositional segregation and fluctuations in the Zr/Ti ratio occur such that Ti is abundant on the lower electrode side of each composite oxide crystal film in which the Y layer is stacked, and Zr is abundant on the upper side of each composite oxide crystal film. It has been known.

そこで前記Zr/Ti比変動を抑制するため、Y回繰り返す結晶化工程の中で各X回行われる前駆体液の塗布・塗膜の形成に関し、下側となる前駆体液の塗膜ほどZr比が大きく(Ti比が小さく)、上側ほどTi比が大きく(Zr比が小さく)なるように、前駆体液中のZr/Ti比を変化させる手法が知られている(例えば特許文献1および2参照)。 Therefore, in order to suppress the above-mentioned Zr/Ti ratio fluctuation, in the application of the precursor liquid and the formation of a coating film performed each X times in the crystallization process that is repeated Y times, the lower the coating film of the precursor liquid, the lower the Zr ratio. A method is known in which the Zr/Ti ratio in the precursor liquid is changed so that the Zr/Ti ratio becomes larger (the Ti ratio is smaller) and the Ti ratio becomes larger (the Zr ratio is smaller) toward the top (for example, see Patent Documents 1 and 2). .

しかしながら、上記従来技術ではいずれも、得られるアクチュエータの性能ばらつきが大きく、歩留まりが低下するという問題点がある。 However, all of the above-mentioned conventional techniques have the problem that the resulting actuators have large variations in performance, resulting in a decrease in yield.

したがって本発明の目的は、得られるアクチュエータの性能ばらつきを小さくして歩留まりを向上し得る、圧電体を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a piezoelectric body that can reduce performance variations in the resulting actuators and improve yield.

上記課題は、下記構成1)により解決される。
1)電極上に、少なくともZr、TiおよびPbを含む結晶膜が複数積層されてなる圧電体であって、
前記複数積層された結晶薄膜のそれぞれはいずれも、積層方向におけるZr/Ti比の変動幅が5%以下であり、前記結晶薄膜間の積層界面前後におけるZr/Ti比の変動幅が5%以下であることを特徴とする圧電体。
The above problem is solved by the following configuration 1).
1) A piezoelectric body formed by laminating a plurality of crystal films containing at least Zr, Ti and Pb on an electrode,
Each of the plurality of laminated crystalline thin films has a variation width of Zr/Ti ratio of 5% or less in the lamination direction, and a variation width of Zr/Ti ratio of 5% or less before and after the lamination interface between the crystalline thin films. A piezoelectric body characterized by :

本発明によれば、得られるアクチュエータの性能ばらつきを小さくして歩留まりを向上し得る、圧電体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a piezoelectric body that can reduce performance variations of obtained actuators and improve yield.

CSD法の工程フローである。This is a process flow of the CSD method. 本発明の圧電体の製造に使用できる自動成膜装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of an automatic film forming apparatus that can be used to manufacture the piezoelectric body of the present invention. PZT結晶膜のSEM断面像である。This is a SEM cross-sectional image of a PZT crystal film. 結晶膜内部の組成変動を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing compositional fluctuations inside a crystal film. 前駆体液をシリコン基板上に塗布するスピナー塗布装置を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a spinner coating device that applies a precursor liquid onto a silicon substrate. 本発明に係る圧電素子の一例の断面模式図である。1 is a schematic cross-sectional view of an example of a piezoelectric element according to the present invention. 本発明に係る液体吐出ヘッドの一例の断面模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a liquid ejection head according to the present invention. 本発明に係る液体を吐出する装置の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a device for discharging liquid according to the present invention. 本発明に係る液体を吐出する装置の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of the apparatus which discharges the liquid based on this invention. 本発明に係る液体吐出ユニットの一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a liquid ejection unit according to the present invention.

以下、本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。
本発明の圧電体は、電極上に、少なくともZr、TiおよびPbを含む結晶膜が複数積層され、前記複数形成された結晶膜のそれぞれはいずれも、厚み方向におけるZr/Ti比の変動幅が5%以下であることを特徴とする。
この構成により、アクチュエータ性能が向上すると同時にアクチュエータの性能ばらつきも小さくなって、歩留まりが向上する。
従来技術の圧電体は、前記複数形成された結晶膜のそれぞれのZr/Ti比変動が大きく、本発明の効果を奏することができない。
Embodiments of the present invention will be described in more detail below.
In the piezoelectric body of the present invention, a plurality of crystal films containing at least Zr, Ti, and Pb are laminated on an electrode, and each of the plurality of crystal films formed has a variation width of the Zr/Ti ratio in the thickness direction. It is characterized by being 5% or less.
With this configuration, the actuator performance is improved, and at the same time, the variation in the actuator performance is reduced, and the yield is improved.
In the piezoelectric body of the prior art, the Zr/Ti ratio of each of the plurality of formed crystal films varies greatly, and the effects of the present invention cannot be achieved.

本発明において、前記複数の結晶膜の界面間でのZr/Ti比の変動幅を5%以下に制御する方法は、下記で詳しく説明するが、先に図1で示したCSD法の工程フローにて、塗布工程、乾燥工程、熱分解工程および冷却工程をX回繰り返す際の、塗布工程に用いられる前駆体の組成に特徴がある。すなわち、塗布工程、乾燥工程、熱分解工程および冷却工程をX回繰り返して形成される積層アモルファス膜の下層(繰り返し数が少ない側)ほど比較的結晶化がし難いZr成分の量を多くしている(成分比を高くしている)。 In the present invention, the method for controlling the fluctuation width of the Zr/Ti ratio between the interfaces of the plurality of crystal films to 5% or less will be explained in detail below, but the process flow of the CSD method shown in FIG. There is a characteristic in the composition of the precursor used in the coating process when the coating process, drying process, thermal decomposition process, and cooling process are repeated X times. In other words, the amount of the Zr component, which is relatively difficult to crystallize, is increased in the lower layer (the side with fewer repetitions) of the laminated amorphous film formed by repeating the coating process, drying process, thermal decomposition process, and cooling process X times. (increased component ratio).

図2は、本発明の圧電体の製造に使用できる自動成膜装置の平面図である。図2の自動成膜装置100は下部電極が成膜されたシリコン基板(図示せず)を1枚ずつ流動させる枚葉式装置であって、基板を収納する収納部材101、基板を装置内の各装置へ搬送する搬送装置102、自動成膜装置100内における基板受け渡し位置ならびに自動成膜装置100を構成する各装置内での基板位置決め・芯だしを行うアライナー103、強誘電体膜の前駆体液を基板上に塗布するスピナー塗布装置104、塗布された前駆体膜の乾燥を行うホットプレート105、乾燥膜の熱分解工程並びに結晶化工程の熱処理を行うRTA(Rapid Thermal Annealing)装置106、RTA装置106での熱処理後のウェハ冷却を行う冷却ステージ107から構成される。 FIG. 2 is a plan view of an automatic film forming apparatus that can be used to manufacture the piezoelectric body of the present invention. The automatic film forming apparatus 100 shown in FIG. 2 is a single-wafer type apparatus that flows silicon substrates (not shown) on which lower electrodes are formed one by one. A transport device 102 that transports the substrate to each device, an aligner 103 that performs the substrate delivery position in the automatic film forming device 100, positioning and centering of the substrate in each device that makes up the automatic film forming device 100, and a precursor liquid for the ferroelectric film. A spinner coating device 104 that coats the precursor film onto the substrate, a hot plate 105 that dries the coated precursor film, an RTA (Rapid Thermal Annealing) device 106 that performs heat treatment for the thermal decomposition process and crystallization process of the dried film, and the RTA device. It consists of a cooling stage 107 that cools the wafer after the heat treatment in step 106.

図2の自動成膜装置100では、熱分解工程と結晶化工程を共通のRTA装置1台で行っているが、熱分解工程と結晶化工程をそれぞれ別にした2台のRTA装置で行う、あるいは熱分解工程をホットプレート、さらに結晶化工程をRTA装置で行う構成としてもよい。 In the automatic film forming apparatus 100 shown in FIG. 2, the thermal decomposition process and the crystallization process are performed using one common RTA apparatus, but the thermal decomposition process and the crystallization process are performed using two separate RTA apparatuses, or The structure may be such that the thermal decomposition step is performed on a hot plate, and the crystallization step is performed using an RTA apparatus.

収納部材101に収納されたシリコン基板は、搬送装置102により、まず始めにアライナー103によって基板の位置決め・芯だしがなされた後、図1に示すフロー図に従って、図1中の各工程を担当する各装置間を流動する。前記したアライナー103によって位置決め・芯だしがなされたシリコン基板は、まずスピナー塗布装置104に投入されて前駆体液が塗布され、続いて前駆体液の塗膜が形成された基板(図示せず)は、搬送装置102によってホットプレート105に投入され、塗布された前駆体塗膜の加熱・乾燥処理を行う。乾燥工程を終えたシリコン基板は、搬送装置102によってRTA装置106に投入され、前駆体乾燥膜の加熱・熱分解処理を行い、冷却ステージ107によって冷却される。続いて前記した塗布工程ないし冷却工程を所定回数(X回)繰り返した後、RTA装置106にて、熱分解温度より高い結晶化温度までシリコン基板上に成膜された積層アモルファス膜を加熱して結晶化を行い、薄いPZT結晶薄膜を形成させる。そして前記した塗布工程ないし結晶化工程を所定回数(Y回)繰り返して薄いPZT結晶薄膜を積層成膜することによって、所望の厚みを持ったPZT結晶膜を形成し、これをさらに加工することによって、目的の圧電体を得る。なお、こうして得られたPZT結晶膜のSEM断面像を図3に示す。図3のSEM断面像を参照すると、薄いPZT結晶薄膜をY回繰り返し積層した結果として、積層された各PZT結晶薄膜の間に、(Y-1)の数の界面の存在を確認することができる。 The silicon substrates stored in the storage member 101 are transferred to the transfer device 102, and after the substrates are first positioned and centered by the aligner 103, each process in FIG. 1 is carried out according to the flowchart shown in FIG. Flow between each device. The silicon substrate that has been positioned and centered by the aligner 103 described above is first put into a spinner coating device 104 and coated with a precursor liquid, and then the substrate (not shown) on which a coating film of the precursor liquid is formed is The precursor coating film is loaded onto a hot plate 105 by the transport device 102 and subjected to heating and drying treatment. After the drying process, the silicon substrate is loaded into the RTA device 106 by the transport device 102, where the precursor dry film is heated and thermally decomposed, and then cooled by the cooling stage 107. Subsequently, after repeating the above-mentioned coating process or cooling process a predetermined number of times (X times), the laminated amorphous film formed on the silicon substrate is heated to a crystallization temperature higher than the thermal decomposition temperature using the RTA device 106. Crystallization is performed to form a thin PZT crystal thin film. Then, by repeating the above-mentioned coating process or crystallization process a predetermined number of times (Y times) to deposit thin PZT crystal thin films, a PZT crystal film with a desired thickness is formed, and this is further processed. , obtain the desired piezoelectric body. Incidentally, a SEM cross-sectional image of the PZT crystal film thus obtained is shown in FIG. Referring to the SEM cross-sectional image in Figure 3, as a result of repeatedly stacking thin PZT crystal thin films Y times, it is confirmed that there are (Y-1) number of interfaces between each stacked PZT crystal thin film. can.

前記した内部に界面を有するPZT結晶膜について、膜の最表面から下部電極までの厚み方向における膜内部の組成変動をEDS分析した結果を図4に示す(従来例)。グラフ横軸左端が膜の最表面であり、グラフ横軸右端が電極側である。この図4に示すように、複数形成された結晶薄膜を積層した構成の結晶膜(全体)は、その内部の界面前後においてジルコニウムとチタンの組成変動が大きい、つまり界面前後の膜表面側でジルコニウムの量が少なく(チタンの量が多い)、電極側でジルコニウムの量が多く(チタンの量が少ない)なる。換言すれば、厚み方向において結晶膜の電極側に対向する面を表面側としたときに、複数の結晶薄膜を重ねて形成された結晶膜中の個別結晶膜のそれぞれはいずれも、その結晶界面を境にして表面側でZr/Ti比が小さく、電極側でZr/Ti比が大きくなるような組成変動が生じている。
図4に示される前記Zr/Ti比の変動は、(X回)繰り返す塗布工程ないし熱分解工程にて同じPZT組成(Zr/Ti)比の前駆体液を用いた場合にみられる現象であり、10%を超えるほどの組成変動を示している。一方、本発明では、この組成変動を5%以下に抑制しているため、得られるPZT結晶膜は、極めて良好な特性を示すことが明らかとなった。
FIG. 4 shows the results of an EDS analysis of the compositional variation inside the film in the thickness direction from the outermost surface of the film to the lower electrode for the above-mentioned PZT crystal film having an internal interface (conventional example). The left end of the graph's horizontal axis is the outermost surface of the membrane, and the right end of the graph's horizontal axis is the electrode side. As shown in Fig. 4, the crystal film (the whole), which has a structure in which a plurality of crystal thin films are stacked, has a large compositional variation of zirconium and titanium before and after the internal interface. The amount of zirconium is small (the amount of titanium is large), and the amount of zirconium is large (the amount of titanium is small) on the electrode side. In other words, when the surface facing the electrode side of the crystal film in the thickness direction is defined as the surface side, each of the individual crystal films in the crystal film formed by stacking a plurality of crystal thin films has its crystal interface. There is a compositional variation in which the Zr/Ti ratio is small on the surface side and large on the electrode side.
The variation in the Zr/Ti ratio shown in FIG. 4 is a phenomenon that occurs when a precursor liquid with the same PZT composition (Zr/Ti) ratio is used in the coating process or thermal decomposition process repeated (X times). This shows a compositional variation of more than 10%. On the other hand, in the present invention, since this compositional variation is suppressed to 5% or less, it has been revealed that the obtained PZT crystal film exhibits extremely good characteristics.

すなわち、本発明の圧電体は、前記複数形成された結晶膜のそれぞれはいずれも、厚み方向におけるZr/Ti比の変動幅が5%以下である。
本発明において、前記厚み方向におけるZr/Ti比の変動幅を5%以下にする具体的な手段としては、結晶化工程の前に所定回数(X回)繰り返す塗布~乾燥~熱分解~冷却工程に使用する前駆体液に関し、1回目・2回目…X回目と、塗布する順序が後になるほど、前駆体液中のTiの含有率が多くなるように前駆体液中のZr/Ti比を変化させる手法を採用することに加えて、前記塗布回数ごとに変化させるZr/Ti比の変化の度合いについて、結晶化工程にて使用する加熱装置(RTA装置)の昇温性能に対して最適化させることが挙げられる。
さらに詳しく説明すると、結晶化工程に使用するRTA装置の昇温性能について、特に熱分解工程にて設定される温度(通例380~500℃程度)から結晶化温度(通例680~750℃程度)まで基板温度を昇温させる昇温時間が短いほど前記塗布回数ごとに変化させるZr/Ti比の変化の度合いを小さく、逆に昇温時間が長くなるに従って塗布回数ごとのZr/Ti比変化の度合いを大きくすることによって、RTA装置の昇温性能に応じて変化する結晶化工程中に生じる厚み方向のZr/Ti比変動・偏析を極小化させることができる。
That is, in the piezoelectric body of the present invention, the variation width of the Zr/Ti ratio in the thickness direction of each of the plurality of crystal films formed is 5% or less.
In the present invention, as a specific means for reducing the fluctuation width of the Zr/Ti ratio in the thickness direction to 5% or less, the steps of coating, drying, thermal decomposition, and cooling are repeated a predetermined number of times (X times) before the crystallization step. Regarding the precursor liquid used in In addition to this, it is also important to optimize the degree of change in the Zr/Ti ratio that changes each time the number of coatings is applied to the temperature increase performance of the heating device (RTA device) used in the crystallization process. It will be done.
To explain in more detail, the temperature raising performance of the RTA equipment used in the crystallization process is particularly important from the temperature set in the pyrolysis process (usually around 380 to 500°C) to the crystallization temperature (usually around 680 to 750°C). The shorter the heating time to raise the substrate temperature, the smaller the degree of change in the Zr/Ti ratio for each number of coatings, and conversely, the longer the heating time, the more the degree of change in the Zr/Ti ratio for each number of coatings. By increasing , it is possible to minimize the Zr/Ti ratio fluctuation/segregation in the thickness direction that occurs during the crystallization process, which changes depending on the temperature raising performance of the RTA device.

また、前記厚み方向におけるZr/Ti比の変動幅とは、前記複数の結晶層を重ねて形成された結晶膜において、結晶膜の最表面から下部電極まで引いた鉛直軸沿い各位置におけるZr量(atomic%)およびTi量(atomic%)をそれぞれ測定し、前記鉛直軸各位置のZr/Ti比を算出、算出した鉛直軸沿いZr/Ti比の最大値と最小値の差分を求めて得られる値である。 In addition, the fluctuation range of the Zr/Ti ratio in the thickness direction refers to the amount of Zr at each position along the vertical axis drawn from the outermost surface of the crystal film to the lower electrode in the crystal film formed by stacking the plurality of crystal layers. (atomic%) and Ti amount (atomic%), calculate the Zr/Ti ratio at each position on the vertical axis, and obtain the difference between the maximum and minimum values of the calculated Zr/Ti ratio along the vertical axis. This is the value given.

また、前記厚み方向鉛直軸沿い各位置におけるZr量(atomic%)および前記Ti量(atomic%)は、EDS分析により求めることができる。EDS分析の詳細は以下の通りである。
FIB搭載のCarl Zeiss製SEM 型式Nvision 40にサーモフィッシャー社製のEDX(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)のユニットを取り付けたエネルギー分散型X線分析装置 NSS212Eにて測定を行った。
分析時のエネルギー条件は最大15keVにて、デッドタイム20以上となる様にSEMのアパーチャーを調節し、ライン分析により実施した。
Further, the amount of Zr (atomic%) and the amount of Ti (atomic%) at each position along the vertical axis in the thickness direction can be determined by EDS analysis. Details of the EDS analysis are as follows.
Measurements were performed using an energy dispersive X-ray spectrometer NSS212E equipped with an FIB-equipped Carl Zeiss SEM Model Nvision 40 and an EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) unit manufactured by Thermo Fisher.
The energy conditions during the analysis were a maximum of 15 keV, the SEM aperture was adjusted so that the dead time was 20 or more, and line analysis was performed.

また、厚み方向において前記結晶膜の前記電極側に対向する面を表面側としたときに、前記結晶膜間に形成された前記電極側の界面のZr/Ti比が、前記表面側に形成された界面のZr/Ti比と等しくすれば、得られるアクチュエータの性能ばらつきを最も低減させることができる。 Further, when the surface of the crystal film facing the electrode side in the thickness direction is defined as the surface side, the Zr/Ti ratio of the interface on the electrode side formed between the crystal films is such that the Zr/Ti ratio is formed on the surface side. If the Zr/Ti ratio is made equal to the Zr/Ti ratio at the interface, the performance variation of the resulting actuator can be reduced the most.

次にPZT結晶膜形成プロセスにおける塗布工程の実施形態について説明する。
図5は、前駆体液をシリコン基板上に塗布するスピナー塗布装置144を示している。スピナー塗布装置144は、シリコン基板5を吸着保持するスピナーチャック111、図示しないスピンドルモーターと連結してスピナーチャック111に吸着保持されたシリコンウェハ基板5を図示しない制御装置に入力されたプログラムに従って回転させるスピンドル112、前駆体液を収納し、この前駆体液を加圧ガスによって加圧する加圧容器114、加圧された前駆体液をアーム115先端に装着されたノズル116まで流送する送液ライン117によって構成される。とくに本実施形態では、前駆体液をシリコン基板5上に滴下するための、加圧タンク114、送液ライン117、アーム115およびノズル116を、前記結晶化工程の前に行われる塗布工程ないし熱分解工程の所定回数(X回)に相当するX個有し、各加圧容器114には、容器間でそれぞれ異なる組成を有するPZT前駆体液が収納されている。
そして塗布回数(1回目、2回目・・・・、X回目)に応じて前駆体液の液中に分散されているPZT組成成分の組成が異なる。具体的に述べると、上述のように、1回目に塗布されるPZT前駆体液中のジルコニウム成分量(Zr/Ti比)が最も多く、塗布回数が増すに従って液中のジルコニウム成分量(Zr/Ti比)を順次下げた前駆体液をシリコン基板5上に滴下・塗布を行い、図1の工程フローに示した成膜プロセスに投入し、所望の膜厚を有するPZT結晶膜を成膜する。
このようなプロセスによって得られたPZT結晶膜は、結晶化工程における加熱プロセスにて生じる膜中の厚み方向の組成偏析を補うように、結晶化工程以前のアモルファス膜積層回数に合わせて組成を変化させた前駆体液を用いて成膜しているので、厚み方向の組成均一性が高く、かつその厚み方向のZr/Ti比変動幅が規定された範囲内に制御されているため、良好な圧電体特性が得られる。
Next, an embodiment of the coating process in the PZT crystal film forming process will be described.
FIG. 5 shows a spinner coating device 144 for coating a precursor liquid onto a silicon substrate. The spinner coating device 144 is connected to a spinner chuck 111 that holds the silicon substrate 5 by suction, and a spindle motor (not shown) to rotate the silicon wafer substrate 5 held by the spinner chuck 111 according to a program input to a control device (not shown). It is composed of a spindle 112, a pressurized container 114 that stores a precursor liquid and pressurizes this precursor liquid with pressurized gas, and a liquid feeding line 117 that flows the pressurized precursor liquid to a nozzle 116 attached to the tip of an arm 115. be done. In particular, in this embodiment, a pressurized tank 114, a liquid supply line 117, an arm 115, and a nozzle 116 for dropping the precursor liquid onto the silicon substrate 5 are used in a coating process or a thermal decomposition process performed before the crystallization process. There are X pressurized containers 114 corresponding to a predetermined number of steps (X times), and each pressurized container 114 stores a PZT precursor liquid having a different composition among the containers.
The composition of the PZT components dispersed in the precursor liquid varies depending on the number of times of application (first time, second time, . . . , Xth time). Specifically, as mentioned above, the amount of zirconium component (Zr/Ti ratio) in the PZT precursor liquid applied for the first time is the highest, and as the number of times of application increases, the amount of zirconium component (Zr/Ti ratio) in the liquid increases. A precursor solution having a sequentially lowered ratio) is dropped and applied onto the silicon substrate 5, and then introduced into the film forming process shown in the process flow of FIG. 1 to form a PZT crystal film having a desired thickness.
The PZT crystal film obtained by such a process changes its composition according to the number of times the amorphous film is laminated before the crystallization process, so as to compensate for the compositional segregation in the film thickness direction that occurs during the heating process in the crystallization process. Since the film is formed using a precursor liquid that is Body characteristics can be obtained.

本発明の結晶膜は、チタン酸ジルコン酸鉛からなるPZT結晶膜であるのが好適であり、該PZT結晶膜は、PbZrXTi(1-X)O3(0.40<x≦0.60)で表されるペロブスカイト型結晶の結晶膜が好ましく、PbZr0.53Ti0.47O3で示されるMPB組成を有するものが最適である。 The crystal film of the present invention is preferably a PZT crystal film made of lead zirconate titanate, and the PZT crystal film is represented by PbZr X Ti (1-X) O 3 (0.40<x≦0.60). A perovskite-type crystal film is preferred, and one having an MPB composition of PbZr 0.53 Ti 0.47 O 3 is optimal.

次に、本発明の結晶膜、圧電体ならびに該圧電体を用いた電子機器について説明する。
本発明の結晶膜は、前記前駆体液の結晶化物からなる。
本発明の圧電体は、本発明の結晶膜の上面と下面に夫々電極を設けてなる。
本発明の電子機器は、本発明の圧電体の駆動によって稼働する、液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドを備えたプリンター/印刷装置などの液体吐出装置および液体吐出ユニット等が挙げられる。
以下、前記電子機器の一例として液体吐出ヘッド、液体吐出装置、液体吐出ユニットについて、とくにインクジェットヘッドの形態を例にとり説明する。
Next, a crystal film, a piezoelectric body, and an electronic device using the piezoelectric body of the present invention will be explained.
The crystal film of the present invention is made of a crystallized product of the precursor liquid.
The piezoelectric body of the present invention has electrodes provided on the upper and lower surfaces of the crystal film of the present invention, respectively.
Examples of the electronic device of the present invention include a liquid discharge head, a liquid discharge device such as a printer/printing device equipped with the liquid discharge head, a liquid discharge unit, etc., which are operated by driving the piezoelectric body of the present invention.
Hereinafter, as an example of the electronic device, a liquid ejection head, a liquid ejection device, and a liquid ejection unit will be described, particularly taking the form of an inkjet head as an example.

本発明に係る結晶膜(以下、PZT結晶膜積層構造体と言う)の一実施形態について、図6を用いて説明する。図6は、本発明に係る圧電体の一例の断面模式図である。本発明の圧電体は、本発明の結晶膜の上面と下面に夫々電極を設けてなり、本発明の結晶膜は、前記前駆体液の結晶化物からなる。また、本実施形態のPZT結晶膜積層構造体を有する液体吐出ヘッドについて、図7を用いて説明する。図6及び図7は断面を模式的に示している。
図6には基板10、振動板11、下地膜20(密着層21、下部電極22、配向性制御層23)、圧電体膜30(PZT結晶膜)、上部電極40(導電性酸化物層41、上部電極層42)、保護層50が図示されている。また、図7には、ノズル孔79、ノズル基板80、加圧液室70が図示されている。各構成を説明する。
An embodiment of a crystal film (hereinafter referred to as a PZT crystal film stacked structure) according to the present invention will be described using FIG. 6. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an example of a piezoelectric body according to the present invention. The piezoelectric body of the present invention has electrodes provided on the upper and lower surfaces of the crystal film of the present invention, and the crystal film of the present invention is made of a crystallized product of the precursor liquid. Further, a liquid ejection head having a PZT crystal film stacked structure of this embodiment will be explained using FIG. 7. 6 and 7 schematically show cross sections.
FIG. 6 shows a substrate 10, a diaphragm 11, a base film 20 (adhesive layer 21, a lower electrode 22, an orientation control layer 23), a piezoelectric film 30 (PZT crystal film), an upper electrode 40 (a conductive oxide layer 41) , an upper electrode layer 42), and a protective layer 50. Further, FIG. 7 shows a nozzle hole 79, a nozzle substrate 80, and a pressurized liquid chamber 70. Each configuration will be explained.

<基板>
基板10としては、シリコン単結晶基板を用いることが好ましく、100~600μmの厚みを持つことが好ましい。面方位としては、(100)、(110)、(111)の3種が挙げられ、半導体産業では一般的に(100)、(111)が広く使用されている。本実施形態においては、主に(100)の面方位を持つ単結晶基板を使用している。
<Substrate>
A silicon single crystal substrate is preferably used as the substrate 10, and preferably has a thickness of 100 to 600 μm. There are three types of plane orientation: (100), (110), and (111), and (100) and (111) are generally widely used in the semiconductor industry. In this embodiment, a single crystal substrate mainly having a (100) plane orientation is used.

また、図7に示すような加圧液室70を作製する場合、エッチングを利用してシリコン単結晶基板を加工するが、この場合のエッチング方法としては、異方性エッチングを用いることが一般的である。 Furthermore, when producing a pressurized liquid chamber 70 as shown in FIG. 7, a silicon single crystal substrate is processed using etching, and anisotropic etching is generally used as the etching method in this case. It is.

異方性エッチングとは結晶構造の面方位に対してエッチング速度が異なる性質を利用したものである。例えばKOH等のアルカリ溶液に浸漬させた異方性エッチングでは、(100)面に比べて(111)面は約1/400程度のエッチング速度となる。
従って、面方位(100)では約54.74°の傾斜を持つ構造体が作製できるのに対して、面方位(110)では深い溝をほることができるため、より剛性を保ちつつ、配列密度を高くすることができる。本実施形態としては(110)の面方位を持った単結晶基板を使用することも可能である。ただし、この場合、マスク材であるSiOもエッチングされてしまうということが挙げられるため、この辺りも留意して利用することが好ましい。
Anisotropic etching utilizes the property that the etching rate differs depending on the plane orientation of the crystal structure. For example, in anisotropic etching performed by immersion in an alkaline solution such as KOH, the etching rate for the (111) plane is about 1/400 of that for the (100) plane.
Therefore, in the plane orientation (100), a structure with an inclination of approximately 54.74° can be fabricated, whereas in the plane orientation (110), deep grooves can be cut, so while maintaining more rigidity, the arrangement density is can be made higher. In this embodiment, it is also possible to use a single crystal substrate with a (110) plane orientation. However, in this case, SiO 2 which is a mask material may also be etched, so it is preferable to use this with consideration.

<振動板>
振動板11としては、図76に示すように圧電体膜30によって発生した力を受けて、振動板11が変形変位して、加圧液室70のインク滴を吐出させる。そのため、振動板11としては所定の強度を有するものであることが好ましい。
なお、振動板11は単一の材料で構成してもよいし、複数の材料で複数の膜を積層して構成してもよい。
<Vibration plate>
As shown in FIG. 76, the diaphragm 11 is deformed and displaced by the force generated by the piezoelectric film 30, causing the ink droplets in the pressurized liquid chamber 70 to be ejected. Therefore, it is preferable that the diaphragm 11 has a predetermined strength.
Note that the diaphragm 11 may be made of a single material, or may be made of a plurality of laminated films made of a plurality of materials.

振動板11の形成方法は、スパッタ法、スパッタ法と熱酸化法の組み合わせ、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法等が挙げられる。本実施形態では、積層する場合は、LPCVD(Low Pressure CVD)法により作製したものを用いている。LPCVD法で成膜された膜で構成された振動板においては、半導体、MEMSデバイスで一般的に従来から適用されている膜であり、加工もしやすいことから、新たなプロセス課題を持ち込まないため好ましい。また、SOI(Silicon on Insulator)等の高価な基板を用いることなく、安定した振動板が得られる。 Examples of methods for forming the diaphragm 11 include sputtering, a combination of sputtering and thermal oxidation, and MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition). In this embodiment, when laminating layers, those produced by the LPCVD (Low Pressure CVD) method are used. A diaphragm made of a film formed by the LPCVD method is a film that has been commonly used in semiconductors and MEMS devices, and is easy to process, so it is preferable because it does not introduce new process issues. . Furthermore, a stable diaphragm can be obtained without using an expensive substrate such as SOI (Silicon on Insulator).

振動板11の表面粗さとしては、算術平均粗さで4nm以下が好ましい。この範囲を超えると、その後成膜したPZTの絶縁耐圧が非常に悪く、リークしやすくなることがある。
振動板11の材料としては、ポリシリコン、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜やその組み合わせ等が挙げられる。
The surface roughness of the diaphragm 11 is preferably 4 nm or less in terms of arithmetic mean roughness. If this range is exceeded, the dielectric strength of the PZT film formed thereafter will be very poor, and leakage may occur easily.
Examples of the material for the diaphragm 11 include polysilicon, silicon oxide film, silicon nitride film, and combinations thereof.

振動板11における一例を説明する。
まず、(100)の面方位を持つシリコン単結晶基板に振動板構成膜として、例えばLPCVD法(あるいは熱処理製膜法で)でシリコン酸化膜(例えば厚さ200nm)を成膜し、その後ポリシリコン膜(例えば厚さ500nm)を成膜する。ポリシリコン層の厚さが0.1~3μm、表面粗さが算術平均粗さで5nm以下であることが望ましい。次に振動板構成膜として、LPCVD法でシリコン窒化膜を成膜する。
An example of the diaphragm 11 will be explained.
First, a silicon oxide film (for example, 200 nm thick) is formed as a diaphragm constituent film on a silicon single crystal substrate with a (100) plane orientation by, for example, the LPCVD method (or heat treatment film forming method), and then polysilicon A film (eg, 500 nm thick) is formed. It is desirable that the polysilicon layer has a thickness of 0.1 to 3 μm and a surface roughness of 5 nm or less in terms of arithmetic mean roughness. Next, a silicon nitride film is formed as a diaphragm constituent film by the LPCVD method.

<下地膜>
次に、振動板11上に形成される下地膜20について説明する。図示されているように、密着層21、下部電極22、配向性制御層23は下地膜20を形成し、配向性制御層23は圧電体膜30の結晶性を左右するとなるため特に重要である。
<Base film>
Next, the base film 20 formed on the diaphragm 11 will be explained. As shown, the adhesion layer 21, the lower electrode 22, and the orientation control layer 23 form the base film 20, and the orientation control layer 23 is particularly important because it influences the crystallinity of the piezoelectric film 30. .

密着層21は必ずしも積層される必要があるわけではないが、下部電極22に白金(Pt)等を使用する場合には、振動板11との密着性を考慮し、Ti、TiO、Ta、Ta、Ta等からなる密着層21を積層することが好ましい。密着層21の作製方法としては、スパッタ法や真空蒸着等の真空成膜が一般的である。 The adhesion layer 21 does not necessarily need to be laminated, but when using platinum (Pt) or the like for the lower electrode 22, considering the adhesion with the diaphragm 11, Ti, TiO 2 , Ta, It is preferable to laminate an adhesive layer 21 made of Ta 2 O 5 , Ta 3 N 5 or the like. As a method for producing the adhesive layer 21, a vacuum film formation method such as a sputtering method or a vacuum evaporation method is generally used.

下地膜20の膜厚としては、20~500nmが好ましく、100~300nmがさらに好ましい。
密着層21の膜厚としては、50~90nmが好ましい。
下部電極22の膜厚としては、140~200nmが好ましい。
配向性制御層23の膜厚としては、5~10nmが好ましい。
The thickness of the base film 20 is preferably 20 to 500 nm, more preferably 100 to 300 nm.
The thickness of the adhesive layer 21 is preferably 50 to 90 nm.
The thickness of the lower electrode 22 is preferably 140 to 200 nm.
The thickness of the orientation control layer 23 is preferably 5 to 10 nm.

また、下部電極22の材料としては、(111)配向性が高いPtが好ましく、X線回折によりPtの結晶性を評価したときに、そのピーク強度の高いPt膜が得られる。 Further, as the material for the lower electrode 22, Pt having a high (111) orientation is preferable, and a Pt film having a high peak intensity when the crystallinity of Pt is evaluated by X-ray diffraction can be obtained.

下部電極22上に配向性制御層23を成膜する。配向性制御層としては、酸化チタン又はチタン酸鉛が好ましい。酸化チタン膜は、その上に積層するゾルゲル液のPZTとの反応を生じ、TiリッチなPZT結晶膜を生成することができるため、好ましい。Tiリッチな膜はPZT(100)の結晶源として働き、さらに積層するPZT結晶膜の(100)又は(001)主配向を形成できる。 An orientation control layer 23 is formed on the lower electrode 22 . As the orientation control layer, titanium oxide or lead titanate is preferable. A titanium oxide film is preferable because it can cause a reaction with PZT in the sol-gel solution laminated thereon to produce a Ti-rich PZT crystal film. The Ti-rich film acts as a PZT (100) crystal source and can form the (100) or (001) main orientation of the PZT crystal film to be further laminated.

配向性制御層23としては、酸化チタン膜でなくとも、直接チタン酸鉛であってよい。チタン酸鉛は直接的にPZT(100)の結晶源として働き、さらに積層するPZT結晶膜の(100)又は(001)主配向を形成できるため、好ましい。 The orientation control layer 23 does not have to be a titanium oxide film, but may be directly made of lead titanate. Lead titanate is preferable because it directly acts as a PZT (100) crystal source and can form the (100) or (001) main orientation of the PZT crystal film to be laminated.

<PZT結晶膜>
次に、本実施形態に係る圧電体膜30(PZT結晶膜)について説明する。
圧電体膜30は、本発明の前駆体液から作製することができる。
<PZT crystal film>
Next, the piezoelectric film 30 (PZT crystal film) according to this embodiment will be explained.
The piezoelectric film 30 can be produced from the precursor liquid of the present invention.

圧電体膜30は、スパッタ法もしくはゾルゲル法を用いてスピンコーターにより作製することができる。その場合は、パターニングが必要となるので、フォトリソエッチング等により所望のパターンを得る。 The piezoelectric film 30 can be manufactured using a spin coater using a sputtering method or a sol-gel method. In that case, patterning is required, so a desired pattern is obtained by photolithography etching or the like.

本発明においては、特にゾルゲル法をはじめとするCSD法であることが好ましい。例えばゾルゲル法によりPZT結晶膜を形成する場合、PZT結晶膜の前駆体液を配向性制御層23に塗布し、焼成することにより形成した上に、前駆体液をスピンコート法等によって塗布し、前駆体液の塗膜を基板上に形成する(塗布工程)。
次に前記前駆体液塗膜を第一の加熱温度(乾燥温度)まで加熱して塗膜中に残された溶媒を蒸発させ、前駆体液塗膜を乾燥させた乾燥膜を基板上に形成する(乾燥工程)。
続いて、第一の加熱温度(乾燥温度)より高い第二の加熱温度(熱分解温度)まで乾燥膜を加熱して乾燥膜中の有機成分を分解し、複合酸化物のアモルファス膜を基板上に形成し(熱分解工程あるいは脱脂工程とも称される)、その後冷却する(冷却工程)。
この前駆体液塗膜の塗布、乾燥、熱分解の工程を所定回数繰り返した後に第二の加熱温度(熱分解温度)より高い第三の加熱温度(結晶化温度)まで基板上に形成されたアモルファス膜を加熱して結晶化を行い、圧電体特性を有する複合酸化物結晶薄膜を形成する(結晶化工程)。
In the present invention, a CSD method including a sol-gel method is particularly preferred. For example, when forming a PZT crystal film by the sol-gel method, a precursor liquid for the PZT crystal film is applied to the orientation control layer 23 and baked to form the film, and then the precursor liquid is applied by spin coating or the like. A coating film is formed on the substrate (coating process).
Next, the precursor liquid coating film is heated to a first heating temperature (drying temperature) to evaporate the solvent remaining in the coating film, and a dry film is formed on the substrate by drying the precursor liquid coating film ( drying process).
Next, the dried film is heated to a second heating temperature (thermal decomposition temperature) higher than the first heating temperature (drying temperature) to decompose the organic components in the dried film, and the amorphous film of the composite oxide is formed on the substrate. (also called pyrolysis process or degreasing process) and then cooling (cooling process).
After repeating the steps of applying, drying, and thermally decomposing the precursor liquid film a predetermined number of times, an amorphous layer is formed on the substrate until the third heating temperature (crystallization temperature) is higher than the second heating temperature (thermal decomposition temperature). The film is crystallized by heating to form a composite oxide crystal thin film having piezoelectric properties (crystallization step).

そしてさらに前記した前駆体液の塗布から結晶化までの工程を所定回数繰り返し、最後に複合酸化物結晶膜を冷却する(冷却工程)ことによって、所望の厚みの複合酸化物結晶膜からなる圧電体膜を形成する。 Then, the steps from application of the precursor liquid to crystallization described above are repeated a predetermined number of times, and finally the composite oxide crystal film is cooled (cooling step) to obtain a piezoelectric film made of the composite oxide crystal film with a desired thickness. form.

PZT結晶膜をゾルゲル法により作製する場合、出発材料に酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒としてメトキシエタノールに溶解させ均一溶液を得ることで、PZT前駆体液を作製できる。
金属アルコキシド化合物は大気中の水分により容易に加水分解してしまうので、前駆体液に安定剤としてアセチルアセトン、酢酸、ジエタノールアミンなどの安定化剤を適量、添加してもよい。
前記アルコキシドとしては、メトキシエトキシドであることが好ましく、前駆体液は、酢酸鉛と、Tiのメトキシエトキシドと、Zrのメトキシエトキシドとを含むことが好ましい。
When producing a PZT crystal film by the sol-gel method, a PZT precursor liquid can be produced by using lead acetate, zirconium alkoxide, and titanium alkoxide compounds as starting materials and dissolving them in methoxyethanol as a common solvent to obtain a homogeneous solution.
Since metal alkoxide compounds are easily hydrolyzed by moisture in the atmosphere, an appropriate amount of a stabilizer such as acetylacetone, acetic acid, or diethanolamine may be added to the precursor liquid as a stabilizer.
The alkoxide is preferably methoxy ethoxide, and the precursor liquid preferably contains lead acetate, Ti methoxy ethoxide, and Zr methoxy ethoxide.

下地の全面にPZT結晶薄膜を得る場合、スピンコートなどの溶液塗布法により塗膜を形成し、溶媒乾燥、熱分解、結晶化の各々の熱処理を施すことでPZT結晶薄膜が得られる。塗膜から結晶化膜への変態には体積収縮が伴うので、クラックフリーな膜を得るには一度の工程で100nm以下の膜厚が得られるように前駆体液の濃度を調整することが好ましい。 When obtaining a PZT crystal thin film on the entire surface of the base, a coating film is formed by a solution coating method such as spin coating, and a PZT crystal thin film is obtained by performing heat treatments such as solvent drying, thermal decomposition, and crystallization. Since the transformation from a coating film to a crystallized film is accompanied by volumetric contraction, in order to obtain a crack-free film, it is preferable to adjust the concentration of the precursor liquid so that a film thickness of 100 nm or less can be obtained in one step.

PZT結晶膜の膜厚としては0.5~5μmが好ましく、さらに好ましくは1μm~2μmである。上記範囲より小さいと十分な変位を発生することができなくなり、上記範囲より大きいと何層も積層させていく場合、工程数が多くなりプロセス時間が長くなる。 The thickness of the PZT crystal film is preferably 0.5 to 5 μm, more preferably 1 μm to 2 μm. If it is smaller than the above range, sufficient displacement cannot be generated, and if it is larger than the above range, the number of steps will increase and the process time will become longer when laminating many layers.

<上部電極>
本実施形態の上部電極40は導電性酸化物層41と上部電極層42から構成されている。上部電極としては特に制限はなく、Al、Cuなどの一般に半導体プロセスで用いられる材料及びその組み合わせが挙げられる。また、導電性酸化物層41、上部電極層42は特に制限されるものではないが、導電性酸化物層41としては、PZTとの密着性がよく、同じペロブスカイト系の構造を持つSRO(SrRuO3)が好ましく、上部電極層42としては、Ptが好ましい。
また、導電性酸化物層41の厚みとしては、35~50nmが好ましい。
また、上部電極層42の厚みとしては、100~150nmが好ましい。
<Top electrode>
The upper electrode 40 of this embodiment is composed of a conductive oxide layer 41 and an upper electrode layer 42. The upper electrode is not particularly limited, and may include materials commonly used in semiconductor processes, such as Al and Cu, and combinations thereof. Although the conductive oxide layer 41 and the upper electrode layer 42 are not particularly limited, the conductive oxide layer 41 may be made of SRO (SrRuO3), which has good adhesion to PZT and has the same perovskite structure. ) is preferable, and as the upper electrode layer 42, Pt is preferable.
Further, the thickness of the conductive oxide layer 41 is preferably 35 to 50 nm.
Further, the thickness of the upper electrode layer 42 is preferably 100 to 150 nm.

<保護層>
保護層50の材料としては、酸化アルミニウム、酸化タンタル等が挙げられる。
保護層50の厚みとしては、40~70nmが好ましい。
保護層50としては、例えばALD(Atomic Layer Deposition)法により形成することができる。
<Protective layer>
Examples of the material for the protective layer 50 include aluminum oxide, tantalum oxide, and the like.
The thickness of the protective layer 50 is preferably 40 to 70 nm.
The protective layer 50 can be formed, for example, by an ALD (Atomic Layer Deposition) method.

(液体吐出装置、液体吐出ユニット)
次に、本発明に係る液体吐出装置の一例について図8及び図9を参照して説明する。図8は同装置の要部平面説明図、図9は同装置の要部側面説明図である。
(liquid discharge device, liquid discharge unit)
Next, an example of a liquid ejection device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is an explanatory plan view of the main part of the apparatus, and FIG. 9 is a side view of the main part of the apparatus.

この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構493によって、キャリッジ403は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構493は、ガイド部材401、主走査モータ405、タイミングベルト408等を含む。ガイド部材401は、左右の側板491A、491Bに架け渡されてキャリッジ403を移動可能に保持している。そして、主走査モータ405によって、駆動プーリ406と従動プーリ407間に架け渡したタイミングベルト408を介して、キャリッジ403は主走査方向に往復移動される。 This device is a serial type device, and a carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by a main scanning movement mechanism 493. The main scanning movement mechanism 493 includes a guide member 401, a main scanning motor 405, a timing belt 408, and the like. The guide member 401 spans between the left and right side plates 491A and 491B, and movably holds the carriage 403. Then, the carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by the main scanning motor 405 via a timing belt 408 stretched between a driving pulley 406 and a driven pulley 407 .

このキャリッジ403には、本発明に係る液体吐出ヘッド404及びヘッドタンク441を一体にした液体吐出ユニット440を搭載している。液体吐出ユニット440の液体吐出ヘッド404は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド404は、複数のノズル11からなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。 This carriage 403 is equipped with a liquid ejection unit 440 that integrates a liquid ejection head 404 and a head tank 441 according to the present invention. The liquid ejection head 404 of the liquid ejection unit 440 ejects liquid of each color, for example, yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). Further, the liquid ejection head 404 has a nozzle array made up of a plurality of nozzles 11 arranged in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and is mounted with the ejection direction facing downward.

液体吐出ヘッド404の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド404に供給するための供給機構494により、ヘッドタンク441には、液体カートリッジ450に貯留されている液体が供給される。 A supply mechanism 494 for supplying liquid stored outside the liquid ejection head 404 to the liquid ejection head 404 supplies the liquid stored in the liquid cartridge 450 to the head tank 441 .

供給機構494は、液体カートリッジ450を装着する充填部であるカートリッジホルダ451、チューブ456、送液ポンプを含む送液ユニット452等で構成される。液体カートリッジ450はカートリッジホルダ451に着脱可能に装着される。ヘッドタンク441には、チューブ456を介して送液ユニット452によって、液体カートリッジ450から液体が送液される。 The supply mechanism 494 includes a cartridge holder 451, which is a filling section into which the liquid cartridge 450 is mounted, a tube 456, a liquid feeding unit 452 including a liquid feeding pump, and the like. Liquid cartridge 450 is removably attached to cartridge holder 451. Liquid is fed from the liquid cartridge 450 to the head tank 441 by a liquid feeding unit 452 via a tube 456 .

この装置は、用紙410を搬送するための搬送機構495を備えている。搬送機構495は、搬送手段である搬送ベルト412、搬送ベルト412を駆動するための副走査モータ416を含む。 This device includes a transport mechanism 495 for transporting paper 410. The conveyance mechanism 495 includes a conveyance belt 412 that is a conveyance means, and a sub-scanning motor 416 for driving the conveyance belt 412.

搬送ベルト412は用紙410を吸着して液体吐出ヘッド404に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト412は、無端状ベルトであり、搬送ローラ413と、テンションローラ414との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。 The conveyance belt 412 attracts the paper 410 and conveys it to a position facing the liquid ejection head 404 . This conveyance belt 412 is an endless belt, and is stretched between a conveyance roller 413 and a tension roller 414. Adsorption can be performed by electrostatic adsorption, air suction, or the like.

そして、搬送ベルト412は、副走査モータ416によってタイミングベルト417及びタイミングプーリ418を介して搬送ローラ413が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。 The conveyance belt 412 rotates in the sub-scanning direction by rotationally driving the conveyance roller 413 via the timing belt 417 and timing pulley 418 by the sub-scanning motor 416.

さらに、キャリッジ403の主走査方向の一方側には搬送ベルト412の側方に液体吐出ヘッド404の維持回復を行う維持回復機構420が配置されている。 Further, a maintenance and recovery mechanism 420 that maintains and recovers the liquid ejection head 404 is arranged on one side of the carriage 403 in the main scanning direction and on the side of the conveyor belt 412.

維持回復機構420は、例えば液体吐出ヘッド404のノズル面(ノズル11が形成された面)をキャッピングするキャップ部材421、ノズル面を払拭するワイパ部材422などで構成されている。 The maintenance and recovery mechanism 420 includes, for example, a cap member 421 that caps the nozzle surface (the surface on which the nozzles 11 are formed) of the liquid ejection head 404, a wiper member 422 that wipes the nozzle surface, and the like.

主走査移動機構493、供給機構494、維持回復機構420、搬送機構495は、側板491A,491B、背板491Cを含む筐体に取り付けられている。 The main scanning movement mechanism 493, the supply mechanism 494, the maintenance and recovery mechanism 420, and the transport mechanism 495 are attached to a housing including side plates 491A, 491B and a back plate 491C.

このように構成したこの装置においては、用紙410が搬送ベルト412上に給紙されて吸着され、搬送ベルト412の周回移動によって用紙410が副走査方向に搬送される。 In this apparatus configured in this manner, the paper 410 is fed onto the conveyor belt 412 and adsorbed, and the paper 410 is conveyed in the sub-scanning direction by the rotational movement of the conveyor belt 412.

そこで、キャリッジ403を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド404を駆動することにより、停止している用紙410に液体を吐出して画像を形成する。 Therefore, by driving the liquid ejection head 404 according to the image signal while moving the carriage 403 in the main scanning direction, liquid is ejected onto the stationary paper 410 to form an image.

このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。 In this manner, since this apparatus includes the liquid ejection head according to the present invention, it is possible to stably form high-quality images.

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be further explained with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

1)前駆体液の合成
出発材料として、酢酸鉛三水和物、ジルコニウムプロポキシド、チタニウムイソプロポキシド、共通溶媒として2-メトキシエタノールを採用し、以下に記す3種類の前駆体液(原液)を合成した。
1-1)鉛:ジルコニウム:チタン比(モル比)=110:59:41前駆体溶液(Zr濃度+Ti濃度=0.5mol/L)
1-2)鉛:ジルコニウム:チタン比(モル比)=110:53:47前駆体溶液(Zr濃度+Ti濃度=0.5mol/L)
1-3)鉛:ジルコニウム:チタン比(モル比)=110:47:53前駆体溶液(Zr濃度+Ti濃度=0.5mol/L)
1) Synthesis of precursor liquids Lead acetate trihydrate, zirconium propoxide, and titanium isopropoxide are used as starting materials, and 2-methoxyethanol is used as a common solvent to synthesize the following three types of precursor liquids (undiluted solutions). did.
1-1) Lead: zirconium: titanium ratio (molar ratio) = 110:59:41 precursor solution (Zr concentration + Ti concentration = 0.5 mol/L)
1-2) Lead: zirconium: titanium ratio (molar ratio) = 110:53:47 precursor solution (Zr concentration + Ti concentration = 0.5 mol/L)
1-3) Lead: zirconium: titanium ratio (molar ratio) = 110:47:53 precursor solution (Zr concentration + Ti concentration = 0.5 mol/L)

前記した前駆体液の合成は次の通りである。
上記3種類の前駆体液それぞれについて、はじめに、それぞれ狙いとする化学量論組成に合わせて所定量秤量した酢酸鉛三水和物を2-メトキシエタノールに溶解させた後、乾燥雰囲気下で2-メトキシエタノールの沸点(125℃)を超える溶液温度、好ましくは130℃~135℃の溶液温度にて12時間加熱させた。この間、結晶水を2-メトキシエタノールとともに分留・脱水させると共に、酢酸鉛の酢酸基と2-メトキシエタノールのメトキシエトキシ基が置換する反応が進む(脱水工程)。
次に、前記した酢酸鉛三水和物の脱水工程が終了した後、溶液温度を80℃以下に下げた状態で所定量のジルコニウムプロポキシド並びにチタニウムイソプロポキシドを投入し、再び2-メトキシエタノールの沸点(125℃)を超える溶液温度、好ましくは128℃~130℃の溶液温度にて12時間加熱させた。この間、ジルコニウムプロポキシドのプロピル基並びにチタニウムイソプロポキシドのイソプロピル基と2-メトキシエタノールのメトキシエトキシ基が置換するアルコール交換反応、酢酸鉛の酢酸基とアルコール基間のエステル化反応が生じる。これら副反応生成物を2-メトキシエタノールとともに分留させると共に、溶液中の鉛化合物、ジルコニウム化合物、チタニウム化合物間にも重合反応が進む。
そして、前記反応が完了、加熱を停止させて室温まで冷却した合成液に、所定の濃度になるように、2-メトキシエタノールを加えて前駆体液を完成させた。
The synthesis of the precursor liquid described above is as follows.
For each of the above three types of precursor liquids, first, a predetermined amount of lead acetate trihydrate weighed according to the target stoichiometric composition was dissolved in 2-methoxyethanol, and then 2-methoxyethanol was dissolved in 2-methoxyethanol in a dry atmosphere. The solution was heated for 12 hours at a solution temperature above the boiling point of ethanol (125°C), preferably between 130°C and 135°C. During this time, the water of crystallization is fractionally distilled and dehydrated together with 2-methoxyethanol, and a reaction proceeds in which the acetate group of lead acetate is substituted with the methoxyethoxy group of 2-methoxyethanol (dehydration step).
Next, after the above dehydration step of lead acetate trihydrate was completed, a predetermined amount of zirconium propoxide and titanium isopropoxide were added while the solution temperature was lowered to 80°C or less, and 2-methoxyethanol was added again. The solution was heated for 12 hours at a solution temperature above the boiling point (125°C), preferably between 128°C and 130°C. During this time, an alcohol exchange reaction in which the propyl group of zirconium propoxide and the isopropyl group of titanium isopropoxide are substituted with the methoxyethoxy group of 2-methoxyethanol, and an esterification reaction between the acetate group of lead acetate and the alcohol group occur. These side reaction products are fractionally distilled together with 2-methoxyethanol, and a polymerization reaction also proceeds between the lead compound, zirconium compound, and titanium compound in the solution.
After the reaction was completed, heating was stopped and the synthesis solution was cooled to room temperature. 2-methoxyethanol was added to the synthesis solution to a predetermined concentration to complete a precursor solution.

2)PZT膜の成膜
前記 1)にて合成した3種類の前駆体液を図5 に示す前駆体液の加圧容器114にそれぞれセットした(X=3)。
そして図2に示す自動成膜装置100の収納部材101に収納されたシリコン基板は、搬送装置102により、まず始めにアライナー103によって基板の位置決め・芯だしが成された後、スピナー塗布装置104に投入し、加圧容器114と連通した系統の塗布ラインを稼動させて1回目の前駆体液1-1)を滴下、続いてスピンコート装置104によって最大3000rpmで回転させて前駆体液1-1)の塗膜をシリコン基板5上に形成した(図1のフロー図のX=1の塗布工程)。
2) Formation of PZT film The three types of precursor liquids synthesized in 1) above were each set in a pressurized precursor liquid container 114 shown in FIG. 5 (X=3).
The silicon substrate stored in the storage member 101 of the automatic film forming apparatus 100 shown in FIG. The coating line connected to the pressurized container 114 is operated to drip the first precursor liquid 1-1), and then the spin coating device 104 is rotated at a maximum speed of 3000 rpm to coat the precursor liquid 1-1). A coating film was formed on the silicon substrate 5 (coating step of X=1 in the flow diagram of FIG. 1).

次に搬送装置102により、主溶媒の沸点より高い140℃に加熱されたホットプレート105に1分間投入され、シリコン基板5上に乾燥膜が形成した(図1のフロー図のX=1の乾燥工程)。 Next, the transfer device 102 placed the solvent on a hot plate 105 heated to 140°C, which is higher than the boiling point of the main solvent, for 1 minute to form a dry film on the silicon substrate 5 (the drying temperature of process).

続いてシリコン基板5は、搬送装置102により、RTA装置106に投入され、熱分解温度=480℃にて5分間加熱し、前駆体の乾燥膜中の有機物成分を分解させ、一層目のアモルファス膜を得た(図1のフロー図のX=1の熱分解工程)。 Next, the silicon substrate 5 is loaded into the RTA device 106 by the transfer device 102, and heated at a thermal decomposition temperature of 480° C. for 5 minutes to decompose the organic components in the dry film of the precursor, and form the first amorphous film. (The thermal decomposition step of X=1 in the flow diagram of Figure 1) was obtained.

続いてシリコン基板5は、搬送装置102により冷却ステージ107に移動し、冷却ステージ107上に2分間(以上)留め置かれることによりウェハ温度を室温まで冷却した(図1のフロー図のX=1の冷却工程)。 Subsequently, the silicon substrate 5 was moved to the cooling stage 107 by the transfer device 102, and was left on the cooling stage 107 for 2 minutes (or more) to cool the wafer temperature to room temperature (X = 1 in the flow diagram of Fig. 1). cooling process).

そして前記した塗布工程ないし冷却工程までのプロセスをさらに2回(合計3回)繰り返した。ただし、2回目のプロセスでは前駆体液1-2)、3回目のプロセスでは前駆体液1-3)、つまり含まれるジルコニウム成分の量(Zr/Ti比)が順次少なくなるように前駆体液を滴下、塗布、乾燥させて3層積層したアモルファス膜を得た後、ウェハはふたたび搬送装置102によって、RTA装置106に投入され、室温から結晶化温度=750℃まで80msecの昇温時間で昇温させた後、その温度を6分間保持・加熱して3層積層したアモルファス膜を結晶化し、厚さ:約80nmのPZT結晶薄膜を得た(図1のフロー図のX=3、Y=1の結晶化工程)。 Then, the process from the coating step to the cooling step described above was repeated two more times (total three times). However, in the second process, the precursor liquid 1-2), and in the third process, the precursor liquid 1-3), that is, the precursor liquid is dropped so that the amount of zirconium component (Zr/Ti ratio) contained decreases sequentially. After coating and drying to obtain a three-layered amorphous film, the wafer was again placed into the RTA device 106 by the transfer device 102, and the temperature was raised from room temperature to the crystallization temperature = 750° C. in a heating time of 80 msec. After that, the temperature was maintained and heated for 6 minutes to crystallize the three-layer laminated amorphous film to obtain a PZT crystal thin film with a thickness of approximately 80 nm (the crystal with X = 3 and Y = 1 in the flow diagram of Figure 1). process).

そしてさらに、前記した塗布工程ないし結晶化工程までのプロセスを24回繰り返すことで厚さ約2μmのPZT膜を得た。 Furthermore, the process from the coating process to the crystallization process described above was repeated 24 times to obtain a PZT film with a thickness of approximately 2 μm.

前記したプロセスにて得られた、複数形成された結晶薄膜のそれぞれはいずれも、厚み方向におけるZr/Ti比の変動幅が4.7%であり、本発明にて規定した変動幅5%以下を満たしているとともに、このPZT膜をアクチュエータに加工・組み入れて製造したインクジェットヘッドにて、インク滴を吐出させるのに必要な駆動電圧を、従来のCSD法にて成膜したPZT膜(前記Zr/Ti比の変動量が11%)を使用したインクジェットヘッドの駆動電圧と比較すると、11%低い駆動電圧でインク滴の吐出が可能になること(アクチュエータ性能の向上)を確認した。 In each of the plurality of crystalline thin films obtained by the above-described process, the variation range of the Zr/Ti ratio in the thickness direction was 4.7%, which satisfied the variation range of 5% or less specified in the present invention. At the same time, the PZT film (the Zr/Ti Compared to the drive voltage of an inkjet head that uses an inkjet head with a ratio variation of 11%, we confirmed that ink droplets can be ejected with an 11% lower drive voltage (improved actuator performance).

100 自動成膜装置
101 収納部材
102 搬送装置
103 アライナー
104 スピナー塗布装置
105 ホットプレート
106 RTA装置
107 冷却ステージ
5 シリコン基板
111 スピナーチャック
112 スピンドル
114 加圧容器
115 アーム
116 ノズル
117 送液ライン
10 基板
11 振動板
20 下地膜
21 密着層
22 下部電極
23 配向性制御層
30 圧電体膜
40 上部電極
41 導電性酸化物層
42 上部電極層
50 保護層
70 加圧液室
79 ノズル孔
80 ノズル基板
201 基板
202 振動板
203 圧力封止板
204 圧力室
205 第1電極
206 アクチュエータ
207 第2電極
401 ガイド部材
403 キャリッジ
404 液体吐出ヘッド
405 主走査モータ
406 駆動プーリ
407 従動プーリ
408 タイミングベルト
410 用紙
412 搬送ベルト
413 搬送ローラ
414 テンションローラ
421 キャップ部材
422 ワイパ部材
440 液体吐出ユニット
441 ヘッドタンク
442 カバー
443 コネクタ
444 流路部品
450 液体カートリッジ
451 カートリッジホルダ
452 送液ユニット
456 チューブ
491A、491B 側板
491C 背板
493 主走査移動機構
494 供給機構
495 搬送機構
100 Automatic film forming apparatus 101 Storage member 102 Transport device 103 Aligner 104 Spinner coating device 105 Hot plate 106 RTA device 107 Cooling stage 5 Silicon substrate 111 Spinner chuck 112 Spindle 114 Pressure container 115 Arm 116 Nozzle 117 Liquid feeding line 10 Substrate 11 Vibration Plate 20 Base film 21 Adhesion layer 22 Lower electrode 23 Orientation control layer 30 Piezoelectric film 40 Upper electrode 41 Conductive oxide layer 42 Upper electrode layer 50 Protective layer 70 Pressurized liquid chamber 79 Nozzle hole 80 Nozzle substrate 201 Substrate 202 Vibration Plate 203 Pressure sealing plate 204 Pressure chamber 205 First electrode 206 Actuator 207 Second electrode 401 Guide member 403 Carriage 404 Liquid ejection head 405 Main scanning motor 406 Drive pulley 407 Followed pulley 408 Timing belt 410 Paper 412 Conveyance belt 413 Conveyance roller 414 Tension roller 421 Cap member 422 Wiper member 440 Liquid discharge unit 441 Head tank 442 Cover 443 Connector 444 Channel parts 450 Liquid cartridge 451 Cartridge holder 452 Liquid feeding unit 456 Tubes 491A, 491B Side plate 491C Back plate 493 Main scanning movement mechanism 494 Supply mechanism 495 Transport mechanism

特開2013-12655号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-12655 特開2003-17421号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-17421

Claims (4)

少なくともZr、TiおよびPbを含む結晶薄膜が複数積層されてなる結晶膜からなる圧電体であって、
前記複数積層された結晶薄膜のそれぞれはいずれも、積層方向におけるZr/Ti比の変動幅が5%以下であり、前記結晶薄膜間の積層界面前後におけるZr/Ti比の変動幅が5%以下であることを特徴とする圧電体。
A piezoelectric body made of a crystal film formed by laminating a plurality of crystal thin films containing at least Zr, Ti, and Pb,
Each of the plurality of laminated crystalline thin films has a variation width of Zr/Ti ratio of 5% or less in the lamination direction, and a variation width of Zr/Ti ratio of 5% or less before and after the lamination interface between the crystalline thin films. A piezoelectric body characterized by :
前記複数積層された結晶薄膜はいずれも100nm以下である請求項1に記載の圧電体。 The piezoelectric body according to claim 1, wherein each of the plurality of laminated crystal thin films has a thickness of 100 nm or less. 前記圧電体の厚みが0.5~5μmである請求項1または2に記載の圧電体。 The piezoelectric body according to claim 1 or 2 , wherein the piezoelectric body has a thickness of 0.5 to 5 μm. 液体を吐出するノズルと、
前記ノズルに通じる液室と、
前記液室内の前記液体を加圧する圧電体とを備え、
前記圧電体が請求項1~3のいずれかに記載の圧電体である液体吐出ヘッド。
a nozzle that discharges liquid;
a liquid chamber communicating with the nozzle;
a piezoelectric body that pressurizes the liquid in the liquid chamber,
A liquid ejection head, wherein the piezoelectric body is the piezoelectric body according to any one of claims 1 to 3.
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