JP5304976B2 - 積層膜の製造方法及びアクチュエータ装置の製造方法並びに液体噴射ヘッドの製造方法、アクチュエータ装置 - Google Patents
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Description
かかる態様では、結晶配向性の強い下地層上に前駆体層を形成し、前駆体層上に配向が定まらない状態で界面エネルギー低減層を形成して、界面エネルギー低減層側を起点として前駆体層を結晶成長させて結晶層を形成するため、結晶層は下地層とのエピタキシャルな関係が絶たれて自由成長するので、厳格な工程管理を必要とせずに結晶面が配向した膜となる。つまり、下地層の配向を引き継ぐことなく所望の配向の結晶層を得られる。
また、結晶面方位が(111)に優先配向した白金族金属からなる下地層上に、自由成長により結晶面方位が(100)に優先配向した結晶層を形成することができる。
さらに、界面エネルギー低減層の厚さを規定することで、界面エネルギー低減層を前駆体層上に結晶が定まらない状態で形成することができる。
また、所望の厚さの結晶層を自由成長による結晶構造を踏襲させた所望の結晶構造で形成することができる。
これによれば、界面エネルギー低減層として所定の材料を用いることで、強誘電体材料である結晶層の誘電特性に悪影響を与えることなく、所望の配向の結晶層を得ることができる。
これによれば、界面エネルギー低減層を前駆体層上に結晶が定まらない状態で形成することができる。
これによれば、界面エネルギー低減層を下地層よりも先に加熱することができ、界面エネルギー低減層側を起点として前駆体層を自由成長により結晶化させることができる。
かかる態様では、自由成長により所望の配向に優先配向した結晶層を得ることができるため、圧電特性に優れたアクチュエータ装置を製造することができる。
これによれば、結晶面方位が(111)に優先配向した白金族金属からなる下電極上に、エピタキシャルな関係を絶って自由成長により結晶面方位が(100)に優先配向した圧電体層を形成することができる。
かかる態様では、液体噴射特性を向上した液体噴射ヘッドを安価に製造することができる。
かかる態様では、結晶面方位が(111)に優先配向した白金族金属からなる下電極上に、結晶面方位が(100)に優先配向した圧電体層が形成されているので、圧電特性に優れたアクチュエータ装置が実現できる。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図であり、図2は、図1の平面図、そのA−A′断面図及び要部拡大断面図である。
以上、本発明の実施形態1を説明したが、インクジェット式記録ヘッドの基本的構成は上述したものに限定されるものではない。上述した実施形態1では、流路形成基板10及び流路形成基板用ウェハ110として、結晶面方位が(110)面のシリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、結晶面方位が(100)面のシリコン単結晶基板を用いるようにしてもよく、また、SOI基板、ガラス等の材料を用いるようにしてもよい。
Claims (8)
- 少なくとも最上層に結晶面方位が(111)に優先配向した白金族金属を主成分とする層を有する下地層の上に当該下地層の材料とは異なり且つエピタキシャル成長可能な材料からなる結晶層を形成して積層膜を製造するに際し、
前記下地層上に前記結晶層となる前駆体層を形成し、該前駆体層上に配向が定まらない状態で界面エネルギー低減層を1〜10nmの厚さで形成した後、該界面エネルギー低減層側から前記下地層側に向けて前記前駆体層を自由成長させて結晶面方位が(100)に優先配向した結晶層を形成し、当該結晶層上にさらに結晶面方位が(100)に優先配向した結晶層をエピタキシャル成長により形成することを特徴とする積層膜の製造方法。 - 前記結晶層が、強誘電体材料であると共に、前記界面エネルギー低減層を、ビスマス、ランタン、ニッケル、タングステン、ニオブ、マグネシウム及びバリウムから選択される少なくとも1種を主成分とする材料で形成することを特徴とする請求項1記載の積層膜の製造方法。
- 前記界面エネルギー低減層をスパッタリング法又は蒸着法により形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の積層膜の製造方法。
- 前記結晶層を形成する際に、前記前駆体層を焼成して結晶化すると共に、前記前駆体層の加熱を前記界面エネルギー低減層側から前記下地層側に向けて行うことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の積層膜の製造方法。
- 請求項1〜4の何れかに記載の積層膜の製造方法を用いて、基板の一方面側に変位可能に設けられた下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子を具備するアクチュエータ装置を製造することを特徴とするアクチュエータ装置の製造方法。
- 前記積層膜の製造方法を、結晶面方位が(111)に優先配向した白金族金属を少なくとも最上層に有する前記下電極上に、結晶面方位が(100)に優先配向したチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)からなる前記圧電体層を形成する工程に適用することを特徴とする請求項5記載のアクチュエータ装置の製造方法。
- 請求項5又は6記載のアクチュエータ装置の製造方法によって、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板の一方面に、前記アクチュエータ装置を形成することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
- 基板の一方面側に変位可能に設けられて少なくとも最上層に結晶面方位が(111)に優先配向した白金族金属で構成された下電極と、該下電極上に結晶面方位が(100)に優先配向した圧電体層と、該圧電体層上に設けられた上電極とからなる圧電素子を具備し、前記圧電体層の厚さ方向の間には、厚さが1〜10nmの界面エネルギー低減層を有することを特徴とするアクチュエータ装置。
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