專利名稱:機電轉(zhuǎn)換器件及其制造方法及液滴排出頭和液滴排出設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及機電轉(zhuǎn)換器件及其制造方法,以及包括機電轉(zhuǎn)換器件的液滴排出頭和 包括液滴排出頭的液滴排出設(shè)備。
背景技術(shù):
作為用作例如打印機、傳真機或復(fù)印機等圖像記錄設(shè)備或圖像形成設(shè)備的噴墨記 錄設(shè)備以及液滴排出頭,以下構(gòu)造是已知的。所述構(gòu)造包括排出墨的噴嘴和加壓室。加壓 室還稱為墨通道、加壓液體室、壓力室、排出室、液體室等,并與噴嘴連通。所述構(gòu)造還包括: 機電轉(zhuǎn)換器件,例如在加壓室中給墨加壓的壓電元件或比如加熱器等電熱元件;振動板,用 作墨通道的壁;以及能量產(chǎn)生部分,其包括面向振動板的電極。在該構(gòu)造中,墨被能量產(chǎn)生 部分產(chǎn)生的能量加壓,并且墨滴從噴嘴排出。
作為噴墨記錄頭,兩種類型已付諸實踐。一種類型使用縱向擺動模式的壓電致動 器,其在壓電元件的軸向方向上膨脹和收縮。另一類型使用彎曲擺動模式的壓電致動器。作 為使用彎曲擺動模式的致動器的噴墨記錄頭,例如下面的這種是已知的。在噴墨記錄頭中, 通過沉積(膜形成)技術(shù)在振動板的整個表面上形成均勻的壓電材料層,壓電材料層通過 光刻方法形成為與壓力產(chǎn)生室相對應(yīng)的形狀,并且壓電元件形成為使各個壓力產(chǎn)生室彼此 分隔開。
然而,在光刻方法中,使用材料的效率可能是低的,工藝可能是復(fù)雜的。因此,可能 需要成本高,并且節(jié)拍時間(tact time)可能是長的。特別地,需要微米級的膜厚來用于 壓電材料層。因此,已研究了通過印刷方法來形成精細圖案以降低成本。例如,已提出了 一種技術(shù),其中,通過例如噴墨方法等印刷技術(shù)在圖案基板上形成精細圖案,在所述圖案基 板上對下層實施了抗水性和親水性處理(例如,見日本公開專利申請Nos.2004-006645和 2005-326920)。
然而,在該情況下,幾乎所有的構(gòu)造是這樣的,使得主要使用Pt作為基材的金屬 電極被用作下層電極,并且作為壓電材料層的典型材料的PZT的疲勞特性的確保可能堪 憂。確切地說,由包含在PZT中的Pb的擴散導(dǎo)致的疲勞特性的惡化讓人擔心。為此,已公 開了通過使用氧化物電極來提高PZT的疲勞特性(見日本專利N0.3019845)。
然而,在使用氧化物電極的情況下,比電阻高于金屬電極,達大約10至1000倍。因 此,當氧化物電極設(shè)置成共用于多個壓電元件時,在由于多個壓電元件被驅(qū)動而一次排出 大量墨滴的情況下,電壓會下降。因此,壓電元件的位移量可能變得不穩(wěn)定,由此,不能獲得 穩(wěn)定的墨排出特性。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一實施方式的機電轉(zhuǎn)換器件的制造方法,包括:在基板上形成振動板; 在振動板上形成由金屬制成的第一電極;在第一電極上形成由導(dǎo)電氧化物制成的第二電 極;涂布表面改性材料并僅對第一電極實施表面改性;在第二電極上形成機電轉(zhuǎn)換膜;以及在機電轉(zhuǎn)換膜上形成由導(dǎo)電氧化物形成的第三電極。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式的另一方面,一種機電轉(zhuǎn)換器件包括:基板;形成在基板 上的振動板;形成在振動板上的由金屬制成的第一電極,僅在第一材料上涂布表面改性材 料并實施表面改性;形成在第一電極上的由導(dǎo)電氧化物制成的第二電極;形成在第二電極 上的機電轉(zhuǎn)換膜;以及形成在機電轉(zhuǎn)換膜上的由導(dǎo)電氧化物制成的第三電極。
根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的機電轉(zhuǎn)換器件的制造方法,包括:在基板上形成振動 板;在振動板上形成由導(dǎo)電氧化物制成的第一電極;在第一電極上形成由金屬制成的第二 電極;涂布表面改性材料并僅對第二電極實施表面改性;在第一電極上形成機電轉(zhuǎn)換膜; 以及在機電轉(zhuǎn)換膜上形成由導(dǎo)電氧化物形成的第三電極。
根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的另一方面,一種機電轉(zhuǎn)換器件包括:基板;形成在基 板上的振動板;形成在振動板上的由導(dǎo)電氧化物制成第一電極;形成在第一電極上的由金 屬制成的第二電極,僅在第二電極上涂布表面改性材料并實施表面改性;形成在第一電極 上的機電轉(zhuǎn)換膜;以及形成在機電轉(zhuǎn)換膜上的由導(dǎo)電氧化物制成的第三電極。
圖1是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的截面圖2A和2B是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的制造方法的俯視 圖3A是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的另一示例的截面圖3B是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的另一示例的俯視圖4是示出使用根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的液滴排出頭的截 面圖5是示出布置有多個圖4所示的液滴排出頭的示例的截面圖6A和6B是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的噴墨方法的詳細工藝的截面圖7是示出噴墨涂布設(shè)備的透視圖8是示出電場強度和極化的典型滯后曲線的特性圖9是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第二方式的機電轉(zhuǎn)換器件的截面圖1OA和IOB是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第二方式的機電轉(zhuǎn)換器件的制造方法的俯 視圖1lA是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第二方式的機電轉(zhuǎn)換器件的另一示例的截面圖1lB是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第二方式的機電轉(zhuǎn)換器件的另一示例的俯視圖12是示出使用根據(jù)實施本發(fā)明的第二方式的機電轉(zhuǎn)換器件的液滴排出頭的截 面圖13是示出布置有多個圖12所示的液滴排出頭的示例的截面圖14是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第二方式的噴墨方法的詳細工藝的截面圖15是示出噴墨記錄設(shè)備的透視圖16是示出噴墨記錄設(shè)備的側(cè)視圖17是示出用于制造根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的制造方法的 流程圖18是示出用于制造根據(jù)實施本發(fā)明的第二方式的機電轉(zhuǎn)換器件的制造方法的 流程圖。
具體實施方式
根據(jù)實施本發(fā)明的方式,提供了一種機電轉(zhuǎn)換器件及其制造方法、一種液滴排出 頭和一種液滴排出設(shè)備,其中,能夠獲得穩(wěn)定的墨排出特性。
下面參考附圖描述實施本發(fā)明的方式。在各圖中,相同的標號分別代表相同/相 似的部件,并且可省略重復(fù)描述。
圖1是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的截面圖。如圖1所示, 機電轉(zhuǎn)換器件10包括第一電極13、第二電極14、機電轉(zhuǎn)換膜15和第三電極16。機電轉(zhuǎn)換 器件10經(jīng)由振動板12形成在基板11上。在機電轉(zhuǎn)換器件10中,第一電極13是金屬電極, 而第二電極14和第三電極16是氧化物電極。由烷基硫醇之類制成的SAM(自組裝單層) 膜17 (下文中稱為SAM膜17)粘附到第一電極13的表面。
圖2A和2B是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的制造方法的俯視 圖。參考圖2A和2B,現(xiàn)在簡要地描述機電轉(zhuǎn)換器件10的制造方法。
首先,預(yù)先將振動板12、第一電極13和第二電極14以該順序?qū)盈B在基板11上,并 且預(yù)先處理第二電極14以具有期望的圖案。然后,如圖2A所示,使用例如烷基硫醇之類的 SAM材料,并實施浸潰處理。因此,硫醇材料之類的SAM膜17與由金屬制成的第一電極13 的表面起反應(yīng),并粘附到第一電極的表面。由此,第一電極13的表面狀態(tài)可制成具有抗水 性。此外,例如硫醇材料之類的SAM材料不會與由氧化物制成的第二電極14的表面起反應(yīng), SAM膜17不會粘附到第二電極的表面,第二電極14的表面狀態(tài)具有親水性。因此,在機電 轉(zhuǎn)換膜15生成之前,將第二電極14預(yù)先處理成具有預(yù)定的圖案。因此,僅通過以例如烷基 硫醇等SAM材料進行的浸潰處理,就能以自對準方式對親水部和疏水部實施部分改性。因 此,能夠顯著縮短生成機電轉(zhuǎn)換膜15的節(jié)拍時間(tact time)。
接下來,如圖2B所示,將機電轉(zhuǎn)換膜15和第三電極16以該順序?qū)盈B在第二電極 14上。在此,為了生成微米級膜厚的機電轉(zhuǎn)換膜15,有必要通過例如噴墨方法層疊數(shù)層來 生成機電轉(zhuǎn)換膜15。在PZT被用作機電轉(zhuǎn)換膜15的材料的情況下,需要400°C或更高的溫 度來作為熱處理溫度,因此,在熱處理期間去除了由烷基硫醇之類制成的SAM膜17。因此, 在PZT的第一層形成在第二電極14上之后,并在實施熱處理之后,在PZT的第二和隨后層 形成之前,有必要與圖2A相同地在下層的表面上實施浸潰處理。
確切地說,如將后面參考圖6A和6B詳細描述的,在熱處理之后層疊第二和隨后層 中的每一個的情況下,僅通過例如烷基硫醇材料等SAM材料的浸潰處理,就能夠以自對準 方式實施對親水部和疏水部的部分改性。
此外,在使用烷基硫醇材料實施浸潰處理并且僅使由金屬制成的第一電極13的 表面經(jīng)受浸潰處理后,使用有機硅烷材料以同樣的方式實施浸潰處理,并因此僅有由氧化 物制成的第二電極14的表面或機電轉(zhuǎn)換膜15的表面經(jīng)受表面處理。能夠僅對由氧化物制 成的第二電極14的表面實施表面處理,因為有機硅烷材料不與金屬表面起反應(yīng)。通過使用 具有高親水性的基團的有機硅烷材料,能夠進一步給出表面上的親水部與疏水部之間的對 比度。這對于機電轉(zhuǎn)換膜15由噴墨方法生成時來說是更有利的。
因此,即使在PZT被用作機電轉(zhuǎn)換膜15的材料的情況下,也能夠通過將氧化物電 極用作第二電極14和第三電極16來避免Pb的擴散。此外,通過使用具有足夠低的比電阻 的金屬電極作為第一電極13,當實施電壓驅(qū)動時,能夠向公用電極供給足夠的電流。因此, 在多個壓電元件被同時驅(qū)動的情況下,能夠在器件(元件)間沒有波動的情況下取得足夠 的位移。作為結(jié)果,能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的機電轉(zhuǎn)換器件10,其中,能夠獲得穩(wěn)定的墨排出特性。
圖3A是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的另一示例的截面圖。 圖3B是示出根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的另一示例的俯視圖。如圖3A和 3B所不,機電轉(zhuǎn)換器件20具有第一電極13、第二電極14、機電轉(zhuǎn)換膜15、第三電極16、絕 緣保護膜21、第四電極22和第五電極23。機電轉(zhuǎn)換器件20經(jīng)由振動板12形成在基板11 上。
絕緣保護膜21形成為覆蓋第一電極13、機電轉(zhuǎn)換膜15和第三電極16。第四電極 22設(shè)置在絕緣保護膜21上,并經(jīng)由穿過絕緣保護膜21的接觸孔22x與第一電極13電連 接。第五電極23設(shè)置在絕緣保護膜21上,并經(jīng)由穿過絕緣保護膜21的接觸孔23x與第三 電極16電連接。第二電極14、第三電極16和第五電極23是單獨地設(shè)置成用于相應(yīng)的機電 轉(zhuǎn)換膜15的單獨電極(individual electrode)。第一電極13和第四電極22是為相應(yīng)的 機電轉(zhuǎn)換膜15共同設(shè)置的公用電極。
通過設(shè)置如圖3A和3B所示的絕緣保護膜21,能夠避免由電短路引起的故障或者 由濕氣、氣體等引起的機電轉(zhuǎn)換膜15的損壞。
接下來,將描述使用根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的液滴排出頭。 圖4是使用根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式的機電轉(zhuǎn)換器件的液滴排出頭的截面圖。如圖4所 示,液滴排出頭30包括機電轉(zhuǎn)換器件10、振動板12、粘合層35、為Si基板的壓力室基板37 以及噴嘴板39,噴嘴38設(shè)置在噴嘴板上。粘合層35設(shè)置來用于增強第一電極13和振動板 12之間的粘附力的目的。壓力室40由振動板12、壓力室基板37和噴嘴板39形成。注意 的是,在圖4中省略了液體供給部分、流動通道和流體阻力。
圖5是示出布置有多個圖4的液滴排出頭的示例的截面圖。多個機電轉(zhuǎn)換器件10 可經(jīng)由振動板12和粘合層35形成在Si基板上,使得多個機電轉(zhuǎn)換器件10通過簡單的制 造工藝具有與散裝陶瓷(bulk ceramics)的性能等同的性能。之后,為了形成壓力室40,通 過從里側(cè)進行蝕刻去除Si基板的一些部分,并接合具有噴嘴38的噴嘴板39。因此,能夠生 成液滴排出頭50。注意的是,在圖5中省略了液體供給部分、流動通道和流體阻力。
接著,將詳細描述圖1、2A、2B、3A、3B等示出的各部分。
[基板11]
作為基板11,優(yōu)選使用娃單晶基板,并且優(yōu)選具有通常為100到600 μ m的厚度。 至于平面方向,存在三種類型,即(100)、(110)和(111),并且通常在半導(dǎo)體工業(yè)中,廣泛地 使用(100)和(111)。在實施本發(fā)明的第一方式中,主要使用具有(100)平面方向的硅單晶 基板。此外,在生成例如圖4所示的那種壓力室40的情況下,使用蝕刻并處理硅單晶基板。 作為該情況下的蝕刻方法,可使用各向異性蝕刻。
各向異性蝕刻使用的事實是,蝕刻速率相對于晶體結(jié)構(gòu)的平面方向來說是不同 的。例如,在將例如KOH等堿性溶液用于浸潰處理的各向異性蝕刻中,與平面(100)中的蝕 刻速率相比,平面(111)中的蝕刻速率約為1/400。因此,與具有能夠在平面(100)中生成的大約54°的傾度的結(jié)構(gòu)相比,深溝槽能夠形成在平面(110)中,因此,能夠在維持剛度的同時增加布置密度。在實施本發(fā)明的第一方式中,也可以使用具有(110)平面方向的硅單晶基板。然而,在該情況下,需要注意的事實是,作為掩膜材料的SiO2也被蝕刻。
[振動板12]
在圖4所示的液滴排出頭30中,充當機電轉(zhuǎn)換膜15的下層的振動板12接收由機電轉(zhuǎn)換膜15產(chǎn)生的力,發(fā)生變形并移位,從而使墨滴從壓力室40排出。因此,振動板12優(yōu)選具有預(yù)定的強度。作為振動板12,可采用通過CVD方法使用例如S1、Si02或Si3N4等材料生成的振動板。此外,作為振動板12的材料,優(yōu)選使用具有與第一電極13和/或機電轉(zhuǎn)換膜15的線性膨脹系數(shù)相近的線性膨脹系數(shù)的材料。
特別地,在許多情況下,PZT被用作機電轉(zhuǎn)換膜15的材料,因此,作為振動板12的材料,具有與PZT的8 X 10_6 (1/K)的線性膨脹系數(shù)相近的5 X 10_6至10 X 10_6 (I/K)的線性膨脹系數(shù)的材料是優(yōu)選的。此外,作為振動板12的材料,具有7X10_6至9X10_6(1/K)的線性膨脹系數(shù)的材料是更優(yōu)選的。
作為振動板12的具體材料,可以使用氧化鋁、氧化鋯、氧化銥、氧化釕、氧化鉭、氧化鉿、氧化鋨、氧化錸、氧化銠、氧化鈀、或其化合物等。使用它們中的任何一個,能夠以自旋式涂敷機通過濺射方法或溶膠-凝膠法生成振動板12。
作為振動板12的膜厚,0.1 M IOym是優(yōu)選的,0.5至3 μ m是更優(yōu)選的。當膜厚小于該范圍時,難以實施處理來生成如圖4所示的壓力室40。當膜厚大于該范圍時,振動板 12不易變形和移位,排出墨滴可能變得不穩(wěn)定。
[第一電極13]
作為用于第一電極13的金屬材料,例如,可以使用具有高耐熱性和低反應(yīng)性的鉬。然而,在一些情況下,鉬與鉛相比不具有足夠的阻隔性質(zhì)。因此,優(yōu)選使用鉬族元素,t匕如銥或鉬銠,或者其合金膜。此外,鉬與作為第一電極13下層的振動板12 (特別地SiO2) 不具有良好的粘附力。因此,在鉬被用作第一電極13的情況下,優(yōu)選的是首先將粘合層35 層疊為第一電極13的下層,如圖4所示。作為粘合層35的材料,例如,可以使用T1、TiO2, Ta、Ta2O5、Ta3N5等。作為生成第一電極13的方法,可以使用濺射方法或真空蒸發(fā)方法。作為第一電極13的膜厚,0.05至Ιμπι是優(yōu)選的,0.1至0.5μπι是更優(yōu)選的。
[第二電極14]
在包括鉛的復(fù)合氧化物用作機電轉(zhuǎn)換膜15的情況下,可能存在包含在機電轉(zhuǎn)換膜15中的鉛與第二電極14發(fā)生反應(yīng)或者發(fā)生擴散的情況,并且壓電特性`劣化。因此,作為第二電極14的材料,需要相對于鉛的反應(yīng)/擴散具有阻隔性質(zhì)的電極材料。
作為第二電極14的材料,使用導(dǎo)電氧化物是有效的。作為第二電極14的具體材料,可以列舉:用化學式ABO3描述且包含作為主要成分的A=Sr、Ba、Ca或La,B=Ru、C0或Ni 的復(fù)合氧化物,即SrRu03、CaRuO3 ;它們的固溶體,即(Srl-xCax)03、LaNiO3^ SrCOO3 ;或者它們的固溶體,即(La, Sr) (Nil-yCoy)03(y可以是I)。作為另一種氧化物材料,還可以列舉 IrO2或Ru02。換句話說,第二電極14的材料可以是化學式ABO3所描述的且包含作為主要成分A和B或氧化物的復(fù)合氧化物,其中所述A包括Sr、Ba、Ca和La中的任一個或多個,所述B包括Bu、Co和Ni中的任一個或多個,所述氧化物是IrO2和RuO2中任一個的氧化物。
作為第二電極14的制造方法,可利用自旋式涂敷機通過濺射方法或溶膠-凝膠法生成第二電極。在該情況下,需要圖案化,并通過光蝕刻等來獲得期望的圖案。作為另一種 方法,作為下層的第一電極13上除了第二電極14的形成區(qū)域外的區(qū)域可被做成經(jīng)受表面 改性以具有抗水性,并且可使用噴墨方法在待形成第二電極14的并且不是做成具有抗水 性而是具有親水性的區(qū)域上形成第二電極14。注意的是,形成第二電極14的區(qū)域是形成圖 案化的第二電極14的區(qū)域。
在此,參見圖6A和6B,將描述根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式通過噴墨方法進行的詳細工藝。
首先,如圖6A(a)所示,準備充當下層的第一電極13。然后,如圖6A(b)所示,將 SAM膜17(自組裝單層)涂布在第一電極13的整個表面上。作為SAM膜17,盡管根據(jù)下層 的材料有所不同,但是在金屬用作下層的情況下主要選擇硫醇。盡管反應(yīng)性和/或疏水性 (抗水性)根據(jù)分子鏈長度而有所不同,但是C6至C18的分子被溶解到普通有機溶劑(乙 醇、丙酮或甲苯)(濃度:數(shù)摩爾/升)中。使用溶液,通過浸潰處理、蒸發(fā)、自旋式涂敷機等 中的任一個來實施整個表面涂布處理,額外的分子被溶劑清理和替換,并實施干燥。因此, SAM膜17可形成在第一電極13的表面上。
然后,如圖6A (C)所示,通過光刻來形成光刻膠81的圖案。接著,如圖6A (d)所示, 通過干蝕刻,去除SAM膜17的未被光刻膠81覆蓋的部分。此外,去除光刻膠81。因此,完 成SAM膜17的圖案化。
下面,如圖6A(e)所示,液體排出頭82用于涂布液滴。因此,涂布膜不形成在作為 疏水部的SAM膜17上,并且圖案化的前體涂布膜14a僅形成在SAM膜17被去除的親水部 上。之后,根據(jù)常規(guī)溶膠凝膠法實施熱處理。圖案化的前體涂布膜14a的熱處理溫度是有 機物的燃燒溫度即300至500°C、結(jié)晶溫度即500至700°C等。通過高溫處理,如圖6A(f) 所示,去除了 SAM膜17,并生成了從圖案化的前體涂布膜14a的熱處理獲得的圖案化的前體 涂布膜14b。
在使用噴墨方法的情況下,每一層中的膜厚為約30至lOOnm。因此,有必要層疊數(shù) 層。為此,如圖6B(a)所示,再次使SAM膜17圖案化,并且SAM膜17圍繞圖案化的前體涂 布膜14b形成。然后,如圖6B(b)所示,通過液滴排出頭82涂布液滴,并且圖案化的前體涂 布膜14c形成在圖案化的前體涂布膜14b上,圖案化的前體涂布膜14b是去除了 SAM膜17 的親水部。之后,實施與圖6A(e)所述相同的熱處理。通過重復(fù)圖6B(a)和圖6B(b)的工 藝,圖案化的前體涂布膜具有預(yù)定膜厚,如圖6B(c)所示,并且獲得第二電極14。作為第二 電極14的膜厚,0.05至I μ m是優(yōu)選的,0.1至0.5 μ m是更優(yōu)選的。因此,獲得了通過噴墨 方法得到圖案化的第二電極14。
注意的是,在圖6A和6B中,描述了通過噴墨方法在充當下層的第一電極13上形 成第二電極14的示例。然而,例如,相同的工藝還可用于通過噴墨方法在充當下層的第二 電極14上形成機電轉(zhuǎn)換膜15的情況,用于通過噴墨方法在充當下層的機電轉(zhuǎn)換膜15上形 成第三電極16的情況等。此外,在后面參考圖9至14描述的實施本發(fā)明的第二方式中,相 同的工藝還可用于通過噴墨方法在充當下層的第一電極213上形成機電轉(zhuǎn)換膜215的情 況,用于通過噴墨方法在充當下層的機電轉(zhuǎn)換膜215上形成第三電極216的情況等。
[機電轉(zhuǎn)換膜15]
根據(jù)實施本發(fā)明的第一方式,作為機電轉(zhuǎn)換膜15的材料,主要使用PZT。PZT是鋯酸鉛(PbZrO3)和鈦酸鉛(PbTiO3)的固溶體,并具有根據(jù)其比例而變化的特性。顯示出優(yōu)秀壓電特性的組分在PbZrO3和PbTiO3之間具有53:47的比例,并由化學式 Pb (Zr0.53,Ti0.47) O3表示,并且通常表示為PZT (53/47)。作為除PZT之外的復(fù)合氧化物,可以使用鈦酸鋇等。在該情況下,鋇醇鹽(barium alkoxide)和鈦醇鹽(titanium alkoxide)化合物用作起始原料,其可溶解在普通溶劑中,因此,可以制備鈦酸鋇前體溶液。
這些材料由一般化學式ABO3描述,并且包含作為主要成分的A=Pb、Ba或Sr以及 B=T1、Zr、Sn、N1、Zn、Mg或Nb的復(fù)合氧化物與其相對應(yīng)。在Ba或Sr用于替代A位置上的一部分Pb的情況下,其具體描述包括(Pbl-x, Ba) (Zr, Ti) O3和(Pbl-x, Sr) (Zr, Ti) 03。可通過使用二價元素來實施這樣的替代,其有利效果是減少了由在熱處理期間的鉛的蒸發(fā)而引起的特性降低。
作為制備機電轉(zhuǎn)換膜15的方法,可通過濺射方法或溶膠凝膠法使用自旋式涂敷機來制備機電轉(zhuǎn)換膜。在該情況下,需要圖案化。因此,通過光蝕刻等獲得期望的圖案。在通過溶膠凝膠法制備PZT的情況下,可通過以下方法來制備PZT前體溶液:使用醋酸鉛、鋯醇鹽、鈦醇鹽化合物作為起始材料,使用甲氧基乙醇作為普通溶劑來溶解它,并獲得普通溶液。因為金屬醇鹽化合物易于被大氣中的濕氣水解,所以合適量的乙酰丙酮、乙酸、二乙醇胺等可添加到前體溶液作為穩(wěn)定劑。
在下基板的整個表面上獲得PZT膜的情況下,可通過以下方法獲得PZT膜:利用比如旋涂等溶液涂布法來形成涂布膜,并實施溶劑干燥、熱分解和結(jié)晶等各種熱處理。因為伴隨從涂布膜向結(jié)晶膜的轉(zhuǎn)化會發(fā)生體積收縮,所以需要對前體濃度進行調(diào)節(jié),以便能夠獲得在一次處理期間等于或小于IOOnm的膜厚,以獲得沒有裂紋的膜。
此外,當通過噴墨方法獲得機電轉(zhuǎn)換膜15時,可通過與用于第二電極14的流程 (見圖6A和6B)相同的流程來獲得圖案化的膜。至于表面改性材料,盡管其根據(jù)下層材料是不同的,但是在使用氧化物作為下層的情況下,主要選擇硅烷化合物,在使用金屬作為下層的情況下,主要選擇烷基硫醇。
作為機電轉(zhuǎn)換膜15的膜厚,0.5至5 μ m是優(yōu)選的,I至2 μ m是更優(yōu)選的。當膜厚小于該范圍時,不能產(chǎn)生足夠的位移量。當膜厚大于該范圍時,用于層疊各層的步驟的數(shù)量增加,處理時間更長。
[第三電極16]
作為第三電極16的材料,與第二電極14相同,有利地使用導(dǎo)電氧化物。作為第三電極16的具體材料,可以列舉:用化學式ABO3描述的復(fù)合氧化物,其包含作為主要成分的 A=Sr、Ba、Ca 或 La, B=Ru、CO 或 Ni,即 SrRuO3^CaRuO3 ;或者它們的固溶體,即(Srl-xCax) O3> LaNiO3' SrCOO3 ;或者它們的固溶體,即(La, Sr) (Nil-yCoy)03(y可以是I)。作為另一種氧化物材料,還可以使用Ir02*RU02。此外,還有利的是,為了補充配線阻力而在導(dǎo)電氧化物上使用比如鉬、銥或鉬錯等鉬族元素、其合金膜、銀合金、Cu、Al或Au。
作為制備第三電極16的方法,可利用自旋涂布機通過濺射方法或溶膠凝膠法來制備第三電極。在該情況下,需要圖案化,通過光蝕刻等來獲得期望的圖案。除此之外,還可通過噴墨方法使用對第二電極14和下層實施部分表面改性的處理來制備圖案化膜。對于通過噴墨方法制成的情況下,可通過與第二電極14的制備流程(見 圖6A和6B)相同的制備流程來獲得圖案化膜。作為第三電極16的膜厚,0.05至I μ m是優(yōu)選的,0.1至0.5 μ m是更優(yōu)選的。
[絕緣保護膜21]
絕緣保護膜21被設(shè)置來用于避免由電短路引起的故障或者由濕氣、氣體之類引 起的機電轉(zhuǎn)換膜15的損壞的目的。作為絕緣保護膜21的材料,例如氧化硅膜、氮化硅膜或 氮氧化硅膜等無機膜,或者例如聚酰亞胺膜或聚對二甲苯膜等有機膜是優(yōu)選的。作為絕緣 保護膜21的膜厚,0.5至20 μ m是優(yōu)選的,I至10 μ m是更優(yōu)選的。當絕緣保護膜21的膜 厚小于該范圍時,不能充分地實施絕緣保護膜21的功能。當絕緣保護膜21的膜厚大于該 范圍時,處理時間會更長。
作為制備絕緣保護膜21的方法,可使用CVD、濺射方法、旋涂方法等。此外,有必要 制備接觸孔22x和23x來使第四電極22和第五電極23分別與第一電極13和第三電極16 電連接。為此,通過光蝕刻等獲得期望的圖案。
還可使用絲網(wǎng)印刷法通過一次的處理來制備具有接觸孔22x和23x的絕緣保護膜21。作為用在絲網(wǎng)印刷法中的膏狀材料(paste material),可使用通過將樹脂和無機或有 機顆粒溶解在有機溶劑中獲得的材料。作為樹脂,可以使用包含聚乙烯醇樹脂、聚乙烯醇縮 醛樹脂、丙烯酸樹脂、乙基纖維素樹脂等的材料。作為無機顆粒,可以使用二氧化硅(SiO2)、 氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)、鈦酸鋇(BaTiO3)等。其中,具有比較低的介 電常數(shù)的材料是優(yōu)選的,比如二氧化硅、氧化鋁或氧化鋅。
在形成在實施本發(fā)明的第一方式中想到的具有精細度的圖案的情況下,通過轉(zhuǎn)印 供給在濾網(wǎng)中的膏狀材料來形成絕緣保護膜21,該濾網(wǎng)具有15至50 μ m的線徑,并具有40 至60%的開口面積比。因此,能夠使絕緣保護膜21與接觸孔22x和23x—起形成。
[第四電極22、第五電極23]
作為第四電極22和第五電極23的材料,由銀合金、Cu、Al、Pt和Ir中任一種制成 的金屬電極材料是優(yōu)選的。可通過例如濺射方法、旋涂方法等制備第四電極22和第五電極 23,之后,可通過光蝕刻等獲得期望的圖案。此外,還可使用在作為下層的絕緣保護膜的表 面上實施部分表面改性的處理通過噴墨方法來制備圖案化膜。在通過噴墨方法制備它們的 情況下,可通過與用于第二電極14的流程(見圖6A和6B)相同的流程來獲得圖案化膜。
作為表面改性材料,在作為下層的絕緣保護膜21是氧化物的情況下,主要選擇硅 烷化合物。此外,在絕緣保護膜21是例如聚酰亞胺等有機物的情況下,能夠增加被照射紫 外線的區(qū)域的表面能量。結(jié)果,能夠在表面能量得到增加的區(qū)域處通過噴墨方法直接勾勒 出第四電極22和第五電極23的十分精細的圖案。作為表面能量能夠通過紫外光得到增加 的聚合材料,可以使用日本公開專利申請N0.2006-060079所述的材料等。
此外,還可通過絲網(wǎng)印刷法使用市場上的下列膏狀材料來獲得充當?shù)谒碾姌O 22和第五電極23的電極膜:Perfect gold(注冊商標)(金膏,Vacuum Metallurgical 有限公司的產(chǎn)品名稱);Perfect copper(銅膏,Vacuum Metallurgical有限公司的產(chǎn) 品名稱);0rgac0nPastevariantl/4> Paste variantl/3 (均是用于印刷的透明 PEDOT/ PSS 墨,Agfa-Gevaert Japan 的產(chǎn)品名稱);OrgacOnCarbOnPaste variant2/2 (碳電極 膏,Agfa-Gevaert Japan的產(chǎn)品名稱);或者BAYTR0N(注冊商標)P(PEDT/PSS水溶液, H.C.Stark-V TECH Ltd.的產(chǎn)品名稱)。
作為第四電極22和第五電極23的膜厚,0.1至20 μ m是優(yōu)選的,0.2至10 μ m是更優(yōu)選的。當?shù)谒碾姌O22和第五電極23的膜厚小于該范圍時,阻抗變大,并且沒有足夠的 電流流過電極,由此,從頭的排出變得不穩(wěn)定。當?shù)谒碾姌O22和第五電極23的膜厚大于該 范圍時,延長了處理時間。
下面將描述實施本發(fā)明的第一方式的實施例。
<實施例1>
熱氧化膜(膜厚:lym)形成在硅片上,通過濺射形成作為粘合層35的鈦膜(膜 厚:50nm)和作為第一電極13的鉬膜(膜厚:200nm)。由鈦膜制成的粘合層35充當增加熱氧 化膜和鉬膜之間的粘合力的部分。接著,通過濺射形成作為第二電極14的SrRuO膜(膜厚: 200nm)。之后,通過旋涂方法形成由Tokyo Ohka Kogyo有限公司制造的光刻膠(TSMR8800) 的薄膜。然后,通過常規(guī)光刻形成抗蝕圖案81。之后,使用由SAMCO公司制造的ICP蝕刻設(shè) 備形成圖1和2A所不的圖案。
接著,作為第一電極13的表面處理,CH3 (CH2)6-SH用作烷基硫醇,向濃度為0.01摩 爾/升(溶劑:異丙醇)的溶液中的浸入被實施,然后進行使用異丙醇的清理和干燥,從而 實施了 SAM處理。在SAM處理之后,鉬膜上的水的潤濕角是92.2 °。與此相比,SrRuO膜上 的水的潤濕角是15°。由此,確認的是,當其后通過噴墨方法制備機電轉(zhuǎn)換膜15時,親水表 面和憎水表面之間的對比度是足夠的。
接著,作為機電轉(zhuǎn)換膜15,通過噴墨方法形成PZT(53/47)的薄膜。使用乙酸鉛三 水合物來實施前體涂布液的合成,異丙醇鈦和異丙醇鋯用作起始材料。至于乙酸鉛中的結(jié) 晶水,實施溶解到甲氧基乙醇中,然后,實施脫水。相對于理想配比成分,使鉛量超出10摩 爾百分數(shù)。這是為了避免因鉛在熱處理中的減少而引起的結(jié)晶性退化。
將異丙醇鈦和異丙醇鋯溶解在甲氧基乙醇中,進行乙醇交換反應(yīng)和酯化反應(yīng),并 實施與在其中溶解有上述乙酸鉛的甲氧基乙醇的混合。因此,合成了 PZT前體溶液。其PZT 濃度設(shè)定為0.1摩爾/升。通過噴墨涂布設(shè)備將PZT前體溶液涂布在通過上述光蝕刻得到 圖案化的親水區(qū)域(作為第二電極14生成的SrRuO膜)上。
圖7是示出噴墨涂布設(shè)備的透視圖。在圖7所示的噴墨涂布設(shè)備60中,Y軸驅(qū)動 部件62設(shè)置在基座61上,并且在其上安裝有基板63的平臺64設(shè)置成能夠在Y軸方向上 被驅(qū)動。注意的是,使用真空或靜電的吸引部件(未示出)伴隨平臺,并且基板63固定到 平臺。注意的是,噴墨涂布設(shè)備60是液滴排出設(shè)備的典型示例。
此外,X軸驅(qū)動部件66安裝在X軸支撐構(gòu)件65上,安裝在Z軸驅(qū)動部件上的頭基 底68安裝在其上,從而在X軸上移動成為可能。排出墨的噴墨頭69安裝在頭基底68上。 墨從各墨箱經(jīng)由相應(yīng)的著色樹脂墨供給管70供給到噴墨頭69。注意的是,噴墨頭69是液 滴排出頭的典型示例。
通過一次的膜形成工藝獲得的膜厚優(yōu)選為約lOOnm,并且前體的濃度為由膜形成 區(qū)域和前體涂布量之間的關(guān)系確定的合適量。上述圖6A(e)示出了通過噴墨涂布設(shè)備實施 涂布的狀態(tài),并且由于潤濕角的對比度,前體僅散布在親水部上以形成圖案。這會經(jīng)受作 為首次加熱(溶劑干燥)的120°C處理,之后,實施有機物的熱分解(500°C )。因此獲得圖 6A(f)的狀態(tài)。此時,膜厚為90nm。
隨后,作為重復(fù)的表面處理,實施以烷基硫醇進行的浸潰處理,從而形成圖案化的 SAM膜。在SAM處理之后,鉬膜上的水的潤濕角為92.2°。與此相比,由噴墨方法形成的PZT膜上的水的潤濕角為15°。由此,確認的是,親水表面和憎水表面之間的對比度足以用 來通過重復(fù)用于第二和隨后各層的噴墨方法形成薄膜。
上述過程重復(fù)六次,獲得540nm的薄膜。之后,通過RTA(快速熱退火)實施結(jié)晶 化熱處理(700°C)。在薄膜中沒有出現(xiàn)例如裂紋等缺陷。此外,SAM膜處理一PZT前體的 選擇性涂布一120°C干燥一500°C熱分解被進行六次,然后,實施結(jié)晶化處理。在薄膜中沒 有出現(xiàn)例如裂紋等缺陷。膜厚達lOOOnm。
接著,通過濺射形成作為第三電極16的SrRuO膜(膜厚:200nm)。之后,通過旋涂 方法形成由Tokyo Ohka Kogyo有限公司制造的光刻膠(TSMR8800)的薄膜。然后,通過常 規(guī)光刻形成抗蝕圖案。之后,使用由SAMCO公司制造的ICP蝕刻設(shè)備形成圖1和2A所示的 圖案。因此,生成了機電轉(zhuǎn)換器件10。
接著,作為絕緣保護膜21,通過CVD形成聚對二甲苯基膜(膜厚:2μπι)。之后,通 過旋涂方法形成由Tokyo Ohka Kogyo有限公司制造的光刻膠。然后,通過常規(guī)光刻形成抗 蝕圖案。之后,使用RIE (由SAMCO公司制造)形成圖3A和3B所示的圖案。
最后,作為第四電極22和第五電極23,通過濺射形成鋁膜(膜厚:5 μ m)。之后,通 過旋涂方法形成由Tokyo Ohka Kogyo有限公司制造的光刻膠(TSMR8800)的薄膜。然后, 通過常規(guī)光刻形成抗蝕圖案。之后,使用RIE (由SAMCO公司制造)形成圖3A和3B所示的 圖案。因此,制成了機電轉(zhuǎn)換器件20。
〈實施例2>
直到形成第一電極13,實施與實施例1相同的處理。之后,作為第一電極13的表 面處理,將CH3 (CH2)6-SH用作烷基硫醇,實施向濃度為0.01摩爾/升(溶劑:異丙醇)的溶 液中的浸入,然后進行使用異丙醇的清理和干燥,從而實施了 SAM處理。之后,通過旋涂方 法形成由Tokyo Ohka Kogyo有限公司制造的光刻膠(TSMR8800)的薄膜。然后,通過常規(guī) 光刻形成抗蝕圖案。之后,實施氧等離子處理,從而去除了位于暴露區(qū)域的SAM膜。通過使 用丙酮進行溶解來去除在處理之后的殘余抗蝕劑。然后,當實施潤濕角估值時,在去除部分 處獲得46.2。,而在被抗蝕劑覆蓋的部分處獲得104.3°的值。因此,確認的是,實施了 SAM 膜的圖案化。
接著,作為第二電極14通過噴墨方法形成LaNiO膜。為了合成前體涂布的液體, 將異丙醇鑭和雙(乙酰丙酮根)合鎳(II ) ( 二水合物)用作起始材料。在實施雙(乙酰 丙酮根)合鎳(II ) ( 二水合物)的脫水處理之后,將異丙醇鑭和雙(乙酰丙酮根)合鎳 (II )(二水合物)溶解到甲乙基乙醇中,并且進行乙醇交換反應(yīng)和酯化反應(yīng)。因此,合成了 LaNiO前體溶液,其濃度設(shè)定為0.3摩爾/升。
與實施例1中一樣通過使用噴墨涂布設(shè)備60將該液體涂布在親水區(qū)域上。由于 潤濕角的對比度,前體溶液僅散布在親水區(qū)域上,并形成圖案。這會經(jīng)受作為首次加熱(溶 劑干燥)的150°C處理,之后,在400°C以在氧氣氣氛中的溫度上升速率(10°C/min)實施熱 分解,最終,通過RTA(快速熱退火)實施結(jié)晶熱處理(溫度:700°C )。此時,膜厚為80nm。 隨后,作為重復(fù)處理,在通過異丙醇的清理之后,通過相同的浸潰處理形成SAM膜。上述處 理重復(fù)3次,獲得240nm的薄膜。在薄膜中沒有出現(xiàn)例如裂紋等缺陷。
接著,在與實施例1相同的方法中,實施下層的SAM處理,之后,通過噴墨方法生成 機電轉(zhuǎn)換膜15。接著,通過與第二電極14的方法相同方法實施下層的SAM處理,之后,通過噴墨方法作為第三電極16形成LaNiO,并制成了機電轉(zhuǎn)換器件10。
接著,作為絕緣保護膜21,通過CVD形成SiO2膜(膜厚:2μπι)。之后,通過旋涂方法形成由Tokyo Ohka Kogyo有限公司制造的光刻膠(TSMR8800)的薄膜。然后,通過常規(guī)光刻形成抗蝕圖案。之后,使用RIE (由SAMCO公司制造)形成圖3A和3B所示的圖案。
接著,在實施下層的SAM處理后,使用市場上的AgPd墨通過噴墨涂布設(shè)備60印刷期望的圖案。之后,在300°C實施熱處理,形成第四電極22和第五電極23,從而生成機電轉(zhuǎn)換器件20。
〈實施例3>
直到第二電極14形成之后的圖案形成,實施與實施例1相同的處理。然后,作為第一電極13的表面處理,將CH3(CH2)6-SH用作烷基硫醇,實施向濃度為0.01摩爾/升的溶液 (溶劑:異丙醇)中的浸入,然后進行使用異丙醇的清理和干燥,從而實施了 SAM處理。之后,作為第二電極14的表面處理,使用硅烷化合物(下面的化學式I),實施向濃度為0.01 摩爾/升的溶液(溶劑:異丙醇)中的浸入,然后進行使用異丙醇的清理和干燥,從而實施了 SAM處理。
化學式I
權(quán)利要求
1.一種制造機電轉(zhuǎn)換器件的制造方法,包括:在基板上形成振動板;在所述振動板上形成由金屬制成的第一電極;在所述第一電極上形成由導(dǎo)電氧化物制成的第二電極;涂布表面改性材料,并僅對所述第一電極實施表面改性;在所述第二電極上形成機電轉(zhuǎn)換膜;以及在所述機電轉(zhuǎn)換膜上形成由導(dǎo)電氧化物制成的第三電極。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括:在形成所述機電轉(zhuǎn)換膜之前,在所述第二電極上實施表面改性,并使所述第二電極成為親水性的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,將硅烷化合物用于實施所述第二電極的表面改性。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,在形成所述第二電極時,使第一電極上的除了形成所述第二電極的區(qū)域之外的區(qū)域經(jīng)受表面改性以變得抗水,并在形成所述第二電極且不憎水而親水的區(qū)域上通過噴墨方法形成所述第二電極。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述第二電極的材料是由化學式ABO3表示且包括作為主要成分的A和B的復(fù)合氧化物,其中A為Sr、Ba、Ca和La中的任一個或多個,而B為 Ru、Co和Ni中的任一個或多個;或者是包含IrO2和RuO2中的任一個的氧化物。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括:在形成所述第三電極之后,形成具有接觸孔并覆蓋所述第一電極和所述第三電極的絕緣保護膜。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,還包括:在所述絕緣保護膜上形成由金屬制成的第四電極,所述第四電極經(jīng)由所述接觸孔與所述第一電極連通,并充當公用電極。
8.如權(quán)利要求6所述的方法,還包括:在所述絕緣保護膜上形成由金屬制成的第五電極,所述第五電極經(jīng)由所述接觸孔與所述第三電極連通,并充當單獨電極。
9.一種機電轉(zhuǎn)換器件,包括:基板;形成在所述基板上的振動板;形成在所述振動板上的由金屬制成的第一電極,僅在所述第一電極上涂布表面改性材料,并實施表面改性;形成在所述第一電極上的由導(dǎo)電氧化物制成的第二電極;形成在所述第二電極上的機電轉(zhuǎn)換膜;以及形成在所述機電轉(zhuǎn)換膜上的由導(dǎo)電氧化物制成的第三電極。
10.如權(quán)利要求9所述的機電轉(zhuǎn)換器件,還包括:覆蓋所述第一電極和所述第三電極的絕緣保護膜;形成在所述絕緣保護膜上的由金屬制成的第四電極,所述第四電極經(jīng)由形成在所述絕緣保護膜上的接觸孔與所述第一電極連通;以及形成在所述絕緣保護膜上的由金屬制成的第五電極,所述第五電極經(jīng)由形成在所述絕緣保護膜上的接觸孔與所述第三電極連通。
11.如權(quán)利要求9所述的機電轉(zhuǎn)換器件,其中,所述第二電極的材料是由化學式ABO3表示且包括作為主要成分的A和B的復(fù)合氧化物,其中A為Sr、Ba、Ca和La中的任一個或多個,而B為Ru、Co和Ni中的任一個或多個;或者是包含IrO2和RuO2中的任一個的氧化物。
12.如權(quán)利要求10所述的機電轉(zhuǎn)換器件,其中,所述第三電極和所述第五電極是單獨電極,所述第一電極和所述第四電極是公用電極。
13.一種液滴排出頭,包括:如權(quán)利要求9所述的機電轉(zhuǎn)換器件。
14.一種液滴排出設(shè)備,包括:如權(quán)利要求13所述的液滴排出頭。
15.—種制造機電轉(zhuǎn)換器件的制造方法,包括:在基板上形成振動板;在所述振動板上形成由導(dǎo)電氧化物制成的第一電極;在所述第一電極上形成由金屬制成的第二電極;涂布表面改性材料,并僅對所述第二電極實施表面改性;在所述第一電極上形成機電轉(zhuǎn)換膜;以及在所述機電轉(zhuǎn)換膜上形成由導(dǎo)電氧化物制成的第三電極。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,還包括:在形成所述機電轉(zhuǎn)換膜之前,在所述第一電極上實施表面改性,并使所述第一電極成為親水性的。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,其中,將娃燒化合物用于實施所述第一電極的表面改性。
18.如權(quán)利要求15所述的方法,其中,在形成所述第二電極時,使第一電極上的除了形成所述第二電極的區(qū)域之外的區(qū)域經(jīng)受表面改性以變得抗水,并在形成所述第二電極且不是憎水而親水的區(qū)域上通過噴墨方法形成所述第二電極。
19.如權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述第一電極的材料是由化學式ABO3表不且包括作為主要成分的A和B的復(fù)合氧化物,其中A為Sr、Ba、Ca和La中的任一個或多個,而B 為Ru、Co和Ni中的任一個或多個;或者是包含IrO2和RuO2中的任一個的氧化物。
20.如權(quán)利要求15所述的方法,還包括:在形成所述第三電極之后,形成具有接觸孔并覆蓋所述第二電極和所述第三電極的絕緣保護膜。
21.如權(quán)利要求20所述的方法,還包括:在所述絕緣保護膜上形成 由金屬制成的第四電極,所述第四電極經(jīng)由所述接觸孔與所述第二電極連通,并充當公用電極。
22.如權(quán)利要求20所述的方法,還包括:在所述絕緣保護膜上形成由金屬制成的第五電極,所述第五電極經(jīng)由所述接觸孔與所述第三電極連通,并充當單獨電極。
23.—種機電轉(zhuǎn)換器件,包括:基板;形成在所述基板上的振動板;形成在所述振動板上的由導(dǎo)電氧化物制成的第一電極;形成在所述第一電極上的由金屬制成的第二電極,僅在所述第二電極上涂布表面改性材料,并實施表面改性;形成在所述第一電極上的機電轉(zhuǎn)換膜;以及形成在所述機電轉(zhuǎn)換膜上的由導(dǎo)電氧化物制成的第三電極。
24.如權(quán)利要求23所述的機電轉(zhuǎn)換器件,還包括:覆蓋所述第一電極和所述第三電極的絕緣保護膜;形成在所述絕緣保護膜上的由金屬制成的第四電極,所述第四電極經(jīng)由形成在所述絕緣保護膜上的接觸孔與所述第一電極連通;以及形成在所述絕緣保護膜上的由金屬制成的第五電極,所述第五電極經(jīng)由形成在所述絕緣保護膜上的接觸孔與所述第三電極連通。
25.如權(quán)利要求23所述的機電轉(zhuǎn)換器件,其中,所述第一電極的材料是由化學式ABO3 表示且包括作為主要成分的A和B的復(fù)合氧化物,其中A為Sr、Ba、Ca和La中的任一個或多個,而B為Ru、Co和Ni中的任一個或多個;或者是包含IrO2和RuO2中的任一個的氧化物。
26.如權(quán)利要求24所述的機電 轉(zhuǎn)換,其中,所述第三電極和所述第五電極是單獨電極, 而所述第一電極和所述第四電極是公用電極。
27.一種液滴排出頭,包括:如權(quán)利要求23所述的機電轉(zhuǎn)換器件。
28.一種液滴排出設(shè)備,包括:如權(quán)利要求27所述的液滴排出頭。
全文摘要
一種機電轉(zhuǎn)換器件的制造方法,包括在基板上形成振動板;在振動板上形成由金屬制成的第一電極;在第一電極上形成由導(dǎo)電氧化物制成的第二電極;涂布表面改性材料,并僅對第一電極實施表面改性;在第二電極上形成機電轉(zhuǎn)換膜;以及在機電轉(zhuǎn)換膜上形成由導(dǎo)電氧化物制成的第三電極。
文檔編號H01L41/09GK103210515SQ20118005469
公開日2013年7月17日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者水上智, 秋山善一, 真貝勝, 町田治 申請人:株式會社理光