圧電アクチュエータ及びその製造方法
【課題】本発明は、圧電アクチュエータ及びその製造方法に関し、支持体に設けられた配線に起因する屈曲効率の低下を抑制することのできる圧電アクチュエータ及びその製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】第１及び第２の圧電カンチレバー２１，２２を備えた圧電アクチュエータ１０であって、第１及び第２の圧電カンチレバー２１，２２が形成される支持体４２の上面に設けられた配線１９，２６，２７として、パターニングされた金属膜を用いた。
【解決手段】第１及び第２の圧電カンチレバー２１，２２を備えた圧電アクチュエータ１０であって、第１及び第２の圧電カンチレバー２１，２２が形成される支持体４２の上面に設けられた配線１９，２６，２７として、パターニングされた金属膜を用いた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４０は、従来の圧電アクチュエータの平面図である。図４１は、図４０に示す圧電アクチュエータのＸ−Ｘ線方向の断面図である。
【０００３】
図４０及び図４１を参照するに、従来の圧電アクチュエータ２００は、支持部材２０１と、パッド２０３〜２０５と、共通下部電極２０６と、第１の圧電アクチュエータ２０７と、第２の圧電アクチュエータ２０８と、配線２０９とを有する。
【０００４】
支持部材２０１は、厚さの厚い支持部２１１と、支持部２１１と一体的に構成され、支持部２１１よりも厚さの薄い支持体２１２とを有する。支持体２１２は、Ｌ字形状とされており、支持部２１１により支持されている。
【０００５】
支持体２１２は、第１の圧電アクチュエータ２０７及び配線２０９が形成される第１の支持部Ｚ１と、第２の圧電アクチュエータ２０８が形成される第２の支持部Ｚ２とを有する。第１の支持部Ｚ１は、支持部２１１と第２の支持部Ｚ２との間に配置されている。第１の支持部Ｚ１は、第１の圧電アクチュエータ２０７が形成される領域と、配線２０９が形成される領域とを有する。
【０００６】
パッド２０３〜２０５は、支持部２１１の上面２１１Ａに設けられている。パッド２０３，２０４は、第１の圧電アクチュエータ２０７に電圧を印加するためのパッドである。パッド２０４，２０５は、第２の圧電アクチュエータ２０８に電圧を印加するためのパッドである。
【０００７】
共通下部電極２０６は、支持体２１２の上面２１２Ａに設けられている。共通下部電極２０６は、パッド２０３と電気的に接続されている。
【０００８】
第１の圧電アクチュエータ２０７は、第１の支持部Ｚ１の上面に設けられており、圧電体２１５と、圧電体２１５の下方に配置された部分の共通下部電極２０６と、圧電体２１５上に設けられた上部電極２１６とを有する。
【０００９】
上部電極２１６は、パッド２０４と電気的に接続されている。第１の圧電アクチュエータ２０７は、電圧が印加された際、圧電体２１５が第１の方向（具体的には、縮む方向又は伸びる方向）に変位することで、第１の支持部Ｚ１を屈曲変形させる。
【００１０】
第２の圧電アクチュエータ２０８は、第２の支持部Ｚ２の上面に設けられている。第２の圧電アクチュエータ２０８は、圧電体２１５と同様な圧電材料により構成された圧電体（時図示していない）と、該圧電体の下方に配置された部分の共通下部電極２０６と、圧電体上に設けられ、上部電極２１６とは駆動電圧の位相が１８０°異なる上部電極２１８とを有する。
【００１１】
上部電極２１８は、上部電極２１６と同様な材料により構成されている。上部電極２１８は、配線２０９を介して、パッド２０５と電気的に接続されている。第２の圧電アクチュエータ２０８には、第１の方向とは逆の第２の方向（具体的には、例えば、第１の方向が縮む方向の場合、伸びる方向）に圧電体（図示せず）が変位するように、電圧が印加される。
【００１２】
これにより、第２の支持部Ｚ２を、第１の支持部Ｚ１が屈曲変形する方向とは逆の方向に屈曲変形させることが可能となるため、支持体２１２の屈曲変形量を大きくすることができる。
【００１３】
配線２０９は、第１の支持部Ｚ１に配置された部分の共通下部電極２０６の上面に設けられている。配線２０９は、共通下部電極２０６上に、圧電体２１５と同様な圧電材料により構成された圧電体２２１と、上部電極２１６，２１８と同様な材料により構成された配線本体２２３とを有する。配線本体２２３の一方の端部は、パッド２０５と接続されており、配線本体２２３の他方の端部は、上部電極２１８と接続されている。第２の圧電アクチュエータ２０８に電圧が印加された際、圧電体２２１は、第２の方向に変形する。
【００１４】
なお、第１の圧電アクチュエータ２０７、第２の圧電アクチュエータ２０８、及び配線２０９は、共通下部電極２０６上に、圧電体２１５，２２１の母材となる圧電膜（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛膜（ＰＺＴ膜））と、上部電極２０７，２０８及び配線本体２２３の母材となる金属膜（例えば、Ｔｉ膜と、Ｐｔ膜とが順次積層されたＴｉ／Ｐｔ積層膜）とを順次形成し、その後、エッチングにより圧電膜及び金属膜をパターニングすることで形成する（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−３５６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来の圧電アクチュエータ２００では、第１の圧電アクチュエータ２０７が形成される第１の支持部Ｚ１の上面に、第１の方向（具体的には、縮む方向又は伸びる方向）に変形する圧電体２１５を備えた第１の圧電アクチュエータ２０７と、第１の方向とは反対の第２の方向（具体的には、例えば、第１の方向が縮む方向の場合、伸びる方向）に変形する圧電体２２１を備えた配線２０９とを配置していた。
【００１７】
これにより、圧電体２１５とは逆の方向に変形する圧電体２２１が圧電体２１５の変形量の一部を打ち消してしまうため、第１の支持部Ｚ１の屈曲効率が低下してしまうという問題があった。
【００１８】
そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、支持体に設けられた配線に起因する屈曲効率の低下を抑制することのできる圧電アクチュエータ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一観点によれば、枠体（４１）と、一方の端部が前記枠体（４１）と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバー（２１）の形成領域に対応する第１の支持部（５２）、第２の圧電カンチレバー（２２）の形成領域に対応すると共に、第１の支持部（５２）とは分離された第２の支持部（５３）、及び前記第１の支持部（５２）と前記第２の支持部（５３）とを接続する第３の支持部（５４，５５）を複数有し、前記枠体（４１）の厚さよりも薄い厚さとされた支持体（４２）と、を備えた支持部材（１１）と、第１の下部電極（６１）、該第１の下部電極（６１）上に設けられた第１の圧電体（６２）、及び該第１の圧電体（６２）上に設けられた第１の上部電極（６３）を有する前記第１の圧電カンチレバー（２１）と、第２の下部電極（６５）、該第２の下部電極（６５）上に設けられた第２の圧電体（６６）、及び該第２の圧電体（６６）上に設けられた第２の上部電極（６７）を有する前記第２の圧電カンチレバー（２２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、前記第１の下部電極（６１）と前記第２の下部電極（６５）とを電気的に接続する第１の配線（２５−１，２５−２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部（５２）に設けられた前記第１の上部電極（６３）と電気的に接続される第２の配線（２６）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部（５３）に設けられた前記第２の上部電極（６７）と電気的に接続される第３の配線（１９，２７）と、を備えた圧電アクチュエータ（１０）であって、前記第２及び第３の配線（２６，１９，２７）は、金属膜により構成することを特徴とする圧電アクチュエータ（１０）が提供される。
【００２０】
本発明によれば、支持体（４２）の上面に設けられ、複数の第１の支持部（５２）に設けられた第１の上部電極（６３）と電気的に接続される第２の配線（２６）と、支持体（４２）の上面に設けられ、複数の第２の支持部（５３）に設けられた第２の上部電極（６７）と電気的に接続される第３の配線（１９，２７）とを、金属膜により構成することで、電圧が印加されて第１及び第２の圧電体（６２，６６）が変形した際、第１及び第２の圧電体（６２，６６）の変形方向とは逆の方向に第２及び第３の配線（２６，１９，２７）が変形することがなくなるため、圧電アクチュエータ（１０）の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００２１】
本発明の他の観点によれば、枠体（４１）と、一方の端部が前記枠体（４１）と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバー（２１）の形成領域に対応する第１の支持部（５２）、第２の圧電カンチレバー（２２）の形成領域に対応すると共に、第１の支持部（５２）とは分離された第２の支持部（５３）、及び前記第１の支持部（５２）と前記第２の支持部（５３）とを接続する第３の支持部（５４，５５）を複数有し、前記枠体（４１）の厚さよりも薄い厚さとされた支持体（４２）と、を備えた支持部材（１１）と、第１の下部電極（６１）、該第１の下部電極（６１）上に設けられた第１の圧電体（６２）、及び該第１の圧電体（６２）上に設けられた第１の上部電極（６３）を有する前記第１の圧電カンチレバー（２１）と、第２の下部電極（６５）、該第２の下部電極（６５）上に設けられた第２の圧電体（６６）、及び該第２の圧電体（６６）上に設けられた第２の上部電極（６７）を有する前記第２の圧電カンチレバー（２２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、前記第１の下部電極（６１）と前記第２の下部電極（６５）とを電気的に接続する第１の配線（２５−１，２５−２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部（５２）に設けられた前記第１の上部電極（６３）と電気的に接続される第２の配線（２６）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部（５３）に設けられた前記第２の上部電極（５３）と電気的に接続される第３の配線（１９，２７）と、を備えた圧電アクチュエータ（１０）の製造方法であって、前記支持部材（１１）の母材となる基板（８１）の上面に、前記第１及び第２の下部電極（６１，６５）の母材となる第１の金属層（８３）と、前記第１及び第２の圧電体（６２，６６）の母材となる誘電体層（８４）と、前記第１及び第２の上部電極（６３，６７）の母材となる第２の金属層（８５）と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、前記第２の金属層（８５）及び前記誘電体層（８４）をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の上部電極（６３，６７）と、前記第１及び第２の圧電体（６２，６６）とを同時に形成する上部電極及び圧電体形成工程と、前記第１の金属層（８３）をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の下部電極（６１，６５）と前記第１乃至第３の配線（２５−１，２５−２，２６，１９，２７）とを同時に形成する下部電極及び配線形成工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータ（１０）の製造方法が提供される。
【００２２】
本発明によれば、第１及び第２の下部電極（６１，６５）の母材となる第１の金属層（８３）をエッチングによりパターニングすることで、第１及び第２の下部電極（６１，６５）と第１乃至第３の配線（２５−１，２５−２，２６，１９，２７）とを同時に形成することにより、第２及び第３の配線（２６，１９，２７）に圧電材料が含まれることがなくなるため、圧電アクチュエータ（１０）の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００２３】
また、第１及び第２の下部電極（６１，６５）と第１乃至第３の配線（２５−１，２５−２，２６，１９，２７）とを同時に形成することにより、別途、第２及び第３の配線（２６，１９，２７）を形成する工程を設けた場合と比較して、圧電アクチュエータ（１０）の製造コストを低減することができる。
【００２４】
本発明のその他の観点によれば、枠体（４１）と、一方の端部が前記枠体（４１）と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバー（２１）の形成領域に対応する第１の支持部（５２）、第２の圧電カンチレバー（２２）の形成領域に対応すると共に、第１の支持部（５２）とは分離された第２の支持部（５３）、及び前記第１の支持部（５２）と前記第２の支持部（５３）とを接続する第３の支持部（５４，５５）を複数有し、前記枠体（４１）の厚さよりも薄い厚さとされた支持体（４２）と、を備えた支持部材（１１）と、第１の下部電極（６１）、該第１の下部電極（６１）上に設けられた第１の圧電体（６２）、及び該第１の圧電体（６２）上に設けられた第１の上部電極（６３）を有する前記第１の圧電カンチレバー（２１）と、第２の下部電極（６５）、該第２の下部電極（６５）上に設けられた第２の圧電体（６６）、及び該第２の圧電体（６６）上に設けられた第２の上部電極（６７）を有する前記第２の圧電カンチレバー（２２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、前記第１の下部電極（６１）と前記第２の下部電極（６５）とを電気的に接続する第１の配線（２５−１，２５−２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部（５２）に設けられた前記第１の上部電極（６３）と電気的に接続される第２の配線（２６）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部（５３）に設けられた前記第２の上部電極（６７）と電気的に接続される第３の配線（１９，２７）と、を備えた圧電アクチュエータ（１００）の製造方法であって、前記支持部材（１１）の母材となる基板（８１）の上面に、前記第１及び第２の下部電極（６１，６５）の母材となる第１の金属層（８３）と、前記第１及び第２の圧電体（６２，６６）の母材となる誘電体層（８４）と、前記第１及び第２の上部電極（６３，６７）の母材となる第２の金属層（８５）と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、前記第１の金属層（８３）、前記誘電体層（８４）、及び前記第２の金属層（８５）をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）を形成する圧電カンチレバー形成工程と、前記第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）が形成された前記基板（８１）の上面に、前記第２及び第３の配線（２６，１９，２７）の形成領域に対応する部分の前記基板（８１）の上面を露出すると共に、断面が逆テーパ形状とされた開口部（１０６）を有したリフトオフ用レジスト膜（１０５）を形成するリフトオフ用レジスト膜形成工程と、前記リフトオフ用レジスト膜形成工程後に、前記開口部（１０６）を介して、前記基板（８１）の上面に金属膜（１０８）を成膜する金属膜形成工程と、前記リフトオフ用レジスト膜（１０５）を除去することにより、前記基板（８１）の上面に、前記金属膜（１０８）よりなる前記第２及び第３の配線（２６，１９，２７）を形成するリフトオフ工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータ（１００）の製造方法が提供される。
【００２５】
本発明によれば、第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）を形成した後に、リフトオフ法により、第２及び第３の配線（２６，１９，２７）を形成することにより、第２及び第３の配線（２６，１９，２７）に圧電材料が含まれることがなくなるため、圧電アクチュエータ（１００）の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００２６】
また、第２及び第３の配線（２６，１９，２７）の母材となる金属膜（１０８）として抵抗値の低い膜を使用することが可能となり、抵抗値の低い第２及び第３の配線（２６，１９，２７）を形成することができる。
【００２７】
本発明のその他の観点によれば、枠体（４１）と、一方の端部が前記枠体（４１）と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバー（２１）の形成領域に対応する第１の支持部（５２）、第２の圧電カンチレバー（２２）の形成領域に対応すると共に、第１の支持部（５２）とは分離された第２の支持部（５３）、及び前記第１の支持部（５２）と前記第２の支持部（５３）とを接続する第３の支持部（５４，５５）を複数有し、前記枠体（４１）の厚さよりも薄い厚さとされた支持体（４２）と、を備えた支持部材（１１）と、第１の下部電極（６１）、該第１の下部電極（６１）上に設けられた第１の圧電体（６２）、及び該第１の圧電体（６２）上に設けられた第１の上部電極（６３）を有する前記第１の圧電カンチレバー（２１）と、第２の下部電極（６５）、該第２の下部電極（６５）上に設けられた第２の圧電体（６６）、及び該第２の圧電体（６６）上に設けられた第２の上部電極（６７）を有する前記第２の圧電カンチレバー（２２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、前記第１の下部電極（６１）と前記第２の下部電極（６５）とを電気的に接続する第１の配線（１１８−１，１１８−２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部（５２）に設けられた前記第１の上部電極（６３）と電気的に接続される第２の配線（１１２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部（５３）に設けられた前記第２の上部電極（６７）と電気的に接続される第３の配線（１１３）と、を備えた圧電アクチュエータ（１１０）の製造方法であって、前記支持部材（１１）の母材となる基板（８１）の上面に、金属膜（１４７）を成膜し、該金属膜（１４７）をパターニングすることで前記第２及び第３の配線（１１２，１１３）を形成する第２及び第３の配線形成工程と、前記第２及び第３の配線と前記基板（８１）の上面とを覆うと共に、平坦な上面（１１４Ａ）を有した絶縁層（１１４）を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層（１１４）の上面（１１４Ａ）に、前記第１及び第２の下部電極（６１，６５）の母材となる第１の金属層（８３）と、前記第１及び第２の圧電体（６２，６６）の母材となる誘電体層（８４）と、前記第１及び第２の上部電極（６３，６７）の母材となる第２の金属層（８５）と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、前記第２の金属層（８５）及び前記誘電体層（８４）をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の上部電極（６３，６７）と、前記第１及び第２の圧電体（６２，６６）とを同時に形成する上部電極及び圧電体形成工程と、前記第１の金属層（８３）をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の下部電極（６１，６５）と前記第２及び第３の配線（１１２，１１３）とを同時に形成する下部電極及び配線形成工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータ（１１０）の製造方法が提供される。
【００２８】
本発明によれば、支持部材（１１）の母材となる基板（８１）の上面に、金属膜（１４７）を成膜し、金属膜（１４７）をパターニングすることで第２及び第３の配線（１１２，１１３）を形成することにより、第２及び第３の配線（１１２，１１３）に圧電材料が含まれることがなくなるため、圧電アクチュエータ（１１０）の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００２９】
また、第２及び第３の配線（１１２，１１３）の母材となる金属膜（１４７）として抵抗値の低い膜を使用することが可能となり、抵抗値の低い第２及び第３の配線（１１２，１１３）を形成することができる。
【００３０】
さらに、第２及び第３の配線（１１２，１１３）を覆う絶縁層（１１４）の上面（１１４Ａ）に、第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）を形成することにより、第１及び第２の支持部（５２，５３）に設けられた部分の絶縁層（１１４）の上面（１１４Ａ）全体に第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）を形成することが可能となるため、第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）の屈曲変形量を大きくすることができる。
【００３１】
なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、本願発明が図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、支持体に設けられた配線に起因する圧電アクチュエータの屈曲効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの平面図である。
【図２】図１に示す圧電アクチュエータのＡ−Ａ線方向の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その２）である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その３）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その４）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その５）である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その６）である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その７）である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その８）である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その９）である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１０）である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１１）である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１２）である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１３）である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１）である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その２）である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その３）である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その４）である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その５）である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その６）である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態の圧電アクチュエータの平面図である。
【図２３】図２２に示す圧電アクチュエータのＣ−Ｃ線方向の断面図である。
【図２４】図２２に示す圧電アクチュエータのＤ−Ｄ線方向の断面図である。
【図２５】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１）である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その２）である。
【図２７】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その３）である。
【図２８】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その４）である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その５）である。
【図３０】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その６）である。
【図３１】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その７）である。
【図３２】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その８）である。
【図３３】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その９）である。
【図３４】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１０）である。
【図３５】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１１）である。
【図３６】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１２）である。
【図３７】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１３）である。
【図３８】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１４）である。
【図３９】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１５）である。
【図４０】従来の圧電アクチュエータの平面図である。
【図４１】図４０に示す圧電アクチュエータのＸ−Ｘ線方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００３５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの平面図であり、図２は、図１に示す圧電アクチュエータのＡ−Ａ線方向の断面図である。
【００３６】
図１及び図２を参照するに、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０は、支持部材１１と、パッド１３〜１５と、配線１７，１８，３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２と、第２の配線である配線１９，２６と、複数の第１の圧電カンチレバー２１と、複数の第２の圧電カンチレバー２２と、第１の配線である配線２５−１，２５−２と、第３の配線である配線２７と、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３と、第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３とを有する。
【００３７】
支持部材１１は、枠体４１と、支持体４２とを有する。枠体４１は、第１のシリコン基板４５（例えば、厚さが４７０μｍ）と、第２のシリコン基板４６（例えば、厚さが３０μｍ）と、第１のシリコン基板４５と第２のシリコン基板４６との間に形成されたＳｉＯ２膜４７（例えば、厚さが０．５μｍ）と、第２のシリコン基板４６の上面４６Ａに形成されたＳｉＯ２膜４８（例えば、厚さが０．５μｍ）と、第１のシリコン基板４５の下面４５Ａに形成されたＳｉＯ２膜４９（例えば、厚さが０．５μｍ）とを有した構成とされている。
【００３８】
枠体４１は、支持体４２を囲むような形状とされている。枠体４１の厚さは、支持体４２の厚さよりも厚くなるように構成されている。支持体４２の厚さが３１μｍの場合、枠体４１の厚さは、例えば、５０１．５μｍとすることができる。枠体４１は、支持体４２の一方の端部と一体的に構成されており、支持体４２を支持している。
【００３９】
支持体４２は、同一平面上に配置された接続部５１、複数の第１の支持部５２、複数の第２の支持部５３、複数の第３の支持部５４，５５を有する。
【００４０】
接続部５１は、一方の端部が枠体４１と一体的に構成されており、他方の端部が複数の第１の支持部５２のうちの１つの第１の支持部５２の端部と一体的に構成されている。
【００４１】
複数の第１の支持部５２は、複数の第１の支持部５２が平行となるように所定の方向Ｂに配列されている。第１の支持部５２は、平面視帯状とされており、第１の支持部５２の長手方向が所定の方向Ｂと直交する方向となるように配列されている。
【００４２】
複数の第２の支持部５３は、第１の支持部５２の形状と同様な形状とされている。複数の第２の支持部５３は、複数の第１の支持部５２に対して第２の支持部５３が平行となるように、第１の支持部５２間に配列されている。つまり、第１の支持部５２及び第２の支持部５３は、所定の方向Ｂに対して交互に配置されている。
【００４３】
第３の支持部５４は、第２の支持部５３と隣り合う一方の第１の支持部５２の一方の端部と第２の支持部５３の一方の端部とを接続するように配置されている。第３の支持部５４は、第２の支持部５３及び第２の支持部５３と隣り合う一方の第１の支持部５２と一体的に構成されている。複数の第３の支持部５４の厚さは、第１及び第２の支持部５２，５３と同じ厚さとされている。
【００４４】
第３の支持部５５は、第２の支持部５３と隣り合う他方の第１の支持部５２の他方の端部と第２の支持部５３の他方の端部とを接続するように配置されている。第３の支持部５５は、第２の支持部５３及び第２の支持部５３と隣り合う他方の第１の支持部５２と一体的に構成されている。複数の第３の支持部５５の厚さは、第１及び第２の支持部５２と同じ厚さとされている。
【００４５】
上記支持体４２は、第２のシリコン基板４６（例えば、厚さが３０μｍ）と、第２のシリコン基板４６の下面４６Ｂに形成されたＳｉＯ２膜４７（例えば、厚さが０．５μｍ）と、第２のシリコン基板４６の上面４６Ａに形成されたＳｉＯ２膜４８（例えば、厚さが０．５μｍ）とが積層された構成とされている。
【００４６】
パッド１３〜１５は、枠体４１の上面（枠体４１を構成する部分のＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａ）に設けられている。パッド１３〜１５は、接続部５１の近傍に位置する部分の枠体４１上に配置されている。
【００４７】
パッド１３は、配線１７の一方の端部と接続されている。パッド１３は、配線１７，２５−１，２５−２を介して、複数の第１及び第２の下部電極６１，６５と電気的に接続されている。
【００４８】
パッド１４は、配線１８の一方の端部と接続されている。パッド１４は、配線１８，３４，３６−１，３６−２を介して、複数の第１の上部電極６３と電気的に接続されている。
【００４９】
パッド１５は、配線１９の一方の端部と接続されている。パッド１５は、配線１９，３５，３７−１，３７−２を介して、複数の第２の上部電極６７と電気的に接続されている。
【００５０】
パッド１３，１４は、パッド１３，１４間に電圧を印加して、複数の第１の圧電カンチレバー２１に設けられた後述する第１の上部電極６３と第１の下部電極６１との間に電位差を発生させることにより、第１の上部電極６３と第１の下部電極６１との間に配置された第１の圧電体６２を縮む方向或いは伸びる方向に変位させるためのパッドである。
【００５１】
パッド１３，１５は、パッド１３，１５間に電圧を印加して、複数の第２の圧電カンチレバー２２に設けられた後述する第２の上部電極６７と第２の下部電極６５との間に電位差を発生させることにより、第２の上部電極６７と第２の下部電極６５との間に配置された第２の圧電体６６を、第１の圧電体６２の変位方向とは異なる方向に変位させる（例えば、第１の圧電体６２を縮む方向に変位させた場合、第２の圧電体６６を伸びる方向に変位させる）ためのパッドである。
【００５２】
上記構成とされたパッド１３〜１５の材料としては、例えば、第１及び第２の下部電極６１，６５と同じ材料を用いることができる。パッド１３〜１５の材料としては、例えば、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００５３】
配線１７は、複数の第１の圧電カンチレバー２１のうち、パッド１３に最も近接して配置された第１の圧電カンチレバー２１とパッド１３との間に位置する部分の支持部材１１の上面（支持部材１１を構成する部分のＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａ）に設けられている。配線１７の一方の端部は、パッド１３と一体的に構成されており、配線１７の他方の端部は、パッド１３に最も近接して配置された第１の下部電極６１と一体的に構成されている。これにより、配線１７は、パッド１３に最も近接して配置された第１の下部電極６１とパッド１３とを電気的に接続している。
【００５４】
配線１８は、複数の第１の圧電カンチレバー２１のうち、パッド１４に最も近接して配置された第１の圧電カンチレバー２１とパッド１４との間に位置する部分の支持部材１１の上面に設けられている。配線１８の一方の端部は、パッド１４と一体的に構成されており、配線１８の他方の端部は、接続部５１の上面に配置されている。
【００５５】
配線１９は、複数の第２の圧電カンチレバー２２のうち、パッド１５に最も近接して配置された第２の圧電カンチレバー２２とパッド１５との間に位置する部分の支持部材１１の上面に設けられている。配線１９の一方の端部は、パッド１５と一体的に構成されている。配線１９の他方の端部は、接続部５１に最も近接して配置された第１の圧電カンチレバー２１と接続部５１に最も近接して配置された第２の圧電カンチレバー２２との間に位置する第３の支持部５４の上面に配置されている。
【００５６】
上記説明した配線１７〜１９としては、金属膜を用いるとよい。配線１７〜１９としては、例えば、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００５７】
このように、配線１７〜１９として、金属膜を用いることにより、配線１９の構成要素に、第１及び第２の圧電体６２，６６を構成する圧電材料が含まれることがなくなる。これにより、配線１９により第１の圧電体６２の変位の一部が打ち消されることがなくなるため、支持体４２に設けられた配線１９に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００５８】
なお、圧電材料とは、それ自身の内的機能（物性）により電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換を行うことができる材料のことである。圧電材料としては、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いることができる。
【００５９】
第１の圧電カンチレバー２１は、第１の下部電極６１と、第１の圧電体６２と、第１の上部電極６３とを有する。第１の下部電極６１は、複数の第１の支持部５２の上面に設けられている。第１の下部電極６１は、パッド１３と電気的に接続されている。第１の下部電極６１の幅Ｗ１は、第１の支持部５２の上面に配線１９又は配線２７を形成可能なように、第１の支持部５２の幅Ｗ２２よりも狭くなるように構成されている。第１の支持部５２の幅Ｗ２が２００μｍの場合、第１の圧電体６２の幅Ｗ１は、例えば、１５０μｍとすることができる。
【００６０】
第１の下部電極６１の材料としては、例えば、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００６１】
第１の圧電体６２は、第１の下部電極６１の上面６１Ａに設けられている。第１の圧電体６２の材料としては、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いることができる。第１の圧電体６２としては、例えば、ＰＺＴ膜（例えば、厚さ２μｍ）を用いることができる。
【００６２】
第１の上部電極６３は、第１の圧電体６２の上面６２Ａに設けられている。第１の上部電極６３は、パッド１４と電気的に接続されている。第１の上部電極６３の材料としては、例えば、第１の圧電体６２の上面６２Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００６３】
上記構成とされた第１の圧電カンチレバー２１の側面は、第１の上部電極６３から第１の下部電極６１に向かうにつれて幅広形状となるような傾斜面とされている。第１の圧電カンチレバー２１の側面の傾斜角度は、例えば、３０度とすることができる。
【００６４】
このように、第１の圧電カンチレバー２１の側面を傾斜面とすることにより、第１の圧電カンチレバー２１の側面に配置された第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３の上面が傾斜面となるため、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３の上面に形成される配線３４，３６−１，３６−２の厚さを均一にすることが可能となる。このため、配線３４により電気的に接続される第１の上部電極６３と配線１８との間の電気的接続信頼性と、配線３６−１，３６−２により電気的に接続される第１の上部電極６３と配線２６との間の電気的接続信頼性とを向上させることができる。
【００６５】
第２の圧電カンチレバー２２は、第２の下部電極６５と、第２の圧電体６６と、第２の上部電極６７とを有する。第２の下部電極６５は、複数の第２の支持部５３の上面に設けられている。第２の下部電極６５は、パッド１３と電気的に接続されている。第２の下部電極６５の幅Ｗ３は、第２の支持部５３の上面に配線２６を形成可能なように、第２の支持部５３の幅Ｗ４２よりも狭くなるように構成されている。第２の支持部５３の幅Ｗ４が２００μｍの場合、第２の圧電体６６の幅Ｗ３は、例えば、１５０μｍとすることができる。
【００６６】
第２の下部電極６５の材料としては、例えば、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００６７】
第２の圧電体６６は、第２の下部電極６５の上面６５Ａに設けられている。第２の圧電体６６の材料としては、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いることができる。第２の圧電体６６としては、例えば、ＰＺＴ膜（例えば、厚さ２μｍ）を用いることができる。
【００６８】
第２の上部電極６７は、第２の圧電体６６の上面６６Ａに設けられている。第２の上部電極６７は、パッド１４と電気的に接続されている。第２の上部電極６７の材料としては、例えば、第２の圧電体６６の上面６６Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００６９】
上記構成とされた第２の圧電カンチレバー２２の側面は、第２の上部電極６７から第２の下部電極６５に向かうにつれて幅広形状となるような傾斜面とされている。第２の圧電カンチレバー２２の側面の傾斜角度は、例えば、３０度とすることができる。
【００７０】
このように、第２の圧電カンチレバー２２の側面を傾斜面とすることにより、第２の圧電カンチレバー２２の側面に配置された第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の上面が傾斜面となるため、第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の上面に形成される配線３５，３７−１，３７−２の厚さを均一にすることが可能となる。このため、配線３５により電気的に接続される第２の上部電極６７と配線１９との間の電気的接続信頼性と、配線３７−１，３７−２により電気的に接続される第２の上部電極６７と配線２７との間の電気的接続信頼性とを向上させることができる。
【００７１】
配線２５−１は、第３の支持部５４の上面から第３の支持部５４と接続された部分の第１及び第２の支持部５２，５３の上面に亘るように設けられている。配線２５−１の一方の端部は、第１の下部電極６１と接続されており、配線２５−１の他方の端部は、第２の下部電極６５と接続されている。これにより、配線２５−１は、第１の下部電極６１と第２の下部電極６５とを電気的に接続している。配線２５−１は、第１及び第２の下部電極６１，６５と一体的に構成されている。配線２５−１の幅は、例えば、１５０μｍとすることができる。
【００７２】
配線２５−２は、第３の支持部５５の上面から第３の支持部５５と接続された部分の第１及び第２の支持部５２，５３の上面に亘るように設けられている。配線２５−２の一方の端部は、第２の下部電極６５と接続されており、配線２５−２の他方の端部は、第１の下部電極６１と接続されている。これにより、配線２５−２は、第１の下部電極６１と第２の下部電極６５とを電気的に接続している。配線２５−２は、第１及び第２の下部電極６１，６５と一体的に構成されている。配線２５−２の幅は、例えば、１５０μｍとすることができる。
【００７３】
配線２６は、配線２５−１，２５−２及び第２の下部電極６５に沿うように、第１〜第３の支持部５２〜５５に設けられている。配線２６は、第２の圧電カンチレバー２２と隣り合うように配置された２つの第１の圧電カンチレバー２１のうち、一方の第１の圧電カンチレバー２１の端部の近傍に設けられた第１の接続部７１と、他方の第１の圧電カンチレバー２１の端部の近傍に設けられた第２の接続部７２とを有する。第１の接続部７１は、第３の支持部５４の近傍に位置する部分の第１の支持部５２の上面に配置されている。第２の接続部７２は、第３の支持部５５の上面に配置されている。
【００７４】
第１の接続部７１は、第１の上部電極６３と接続された配線３６−１が接続される部分である。第２の接続部７２は、第１の上部電極６３と接続された配線３６−２が接続される部分である。配線２６は、配線３６−１，３６−２を介して、複数の第１の上部電極６３を電気的に接続している。第１及び第２の接続部７１，７２を除いた部分の配線２６の幅は、例えば、１５μｍとすることができる。第１及び第２の接続部７１，７２は、他の部分の配線２６の幅よりも広い幅とされている。
【００７５】
配線２７は、配線２５−１，２５−２及び第１の下部電極６１に沿うように、第１〜第３の支持部５２〜５５に設けられている。配線２７は、第１の圧電カンチレバー２１と隣り合うように配置された２つの第２の圧電カンチレバー２２のうち、一方の第２の圧電カンチレバー２２の端部の近傍に設けられた第１の接続部７４と、他方の第２の圧電カンチレバー２２の端部の近傍に設けられた第２の接続部７５とを有する。第１の接続部７４は、第３の支持部５５の近傍に位置する部分の第２の支持部５３の上面に配置されている。第２の接続部７５は、第３の支持部５４の上面に配置されている。
【００７６】
第１の接続部７４は、第２の上部電極６７と接続された配線３７−１が接続される部分である。第２の接続部７５は、第２の上部電極６７と接続された配線３７−２が接続される部分である。配線２７は、配線３７を介して、複数の第２の上部電極６７を電気的に接続している。第１及び第２の接続部７４，７５を除いた部分の配線２７の幅は、例えば、１５μｍとすることができる。第１及び第２の接続部７４，７５は、他の部分の配線２７の幅よりも広い幅とされている。
【００７７】
上記説明した配線２５−１，２５−２，２６，２７の材料としては、例えば、第１及び第２の下部電極６１，６５と同じ金属膜を用いることができる。具体的には、配線２５−１，２５−２，２６，２７としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００７８】
このように、配線２６として、金属膜を用いることにより、配線２６の構成要素に、第１及び第２の圧電体６２，６６を構成する圧電材料が含まれることがなくなる。これにより、配線２６により第２の圧電体６６の変位の一部が打ち消されることがなくなるため、支持体４２に設けられた配線２６に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００７９】
また、配線２７として、金属膜を用いることにより、配線２７の構成要素に、第１及び第２の圧電体６２，６６を構成する圧電材料が含まれることがなくなる。これにより、配線２７により第１の圧電体６２の変位の一部が打ち消されることがなくなるため、支持体４２に設けられた配線２７に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００８０】
第１の絶縁部材３１−１は、配線１８の他方の端部の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３の端部から配線１８の他方の端部に亘るように配設されている。第１の絶縁部材３１−１の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材３１−１は、第１の絶縁部材３１−１の上面に形成される配線３４が第１の下部電極６１と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【００８１】
第１の絶縁部材３１−２は、第１の接続部７１の近傍に位置する部分の第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から第１の接続部７１に亘るように配設されている。第１の絶縁部材３１−２の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材３１−２は、第１の絶縁部材３１−２の上面に形成される配線３６−１が第１の下部電極６１と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【００８２】
第１の絶縁部材３１−３は、第２の接続部７２の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から第２の接続部７２に亘るように配設されている。第１の絶縁部材３１−３の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材３１−３は、第１の絶縁部材３１−３の上面に形成される配線３６−２が第１の下部電極６１と接続されることを防止するための部材である。
【００８３】
上記構成とされた第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３の材料としては、例えば、感光性樹脂を用いることができる。
【００８４】
第２の絶縁部材３２−１は、配線１９の他方の端部の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７の端部から配線１９の他方の端部に亘るように配設されている。第２の絶縁部材３２−１の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第２の絶縁部材３２−１は、第２の絶縁部材３２−１の上面に形成される配線３５が第２の下部電極６５と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【００８５】
第２の絶縁部材３２−２は、第１の接続部７４の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から第１の接続部７４に亘るように配設されている。第２の絶縁部材３２−２の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第２の絶縁部材３２−２は、第２の絶縁部材３２−２の上面に形成される配線３７−１が第２の下部電極６７と接続されることを防止するための部材である。
【００８６】
第２の絶縁部材３２−３は、第２の接続部７５の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から第２の接続部７５に亘るように配置されている。第２の絶縁部材３２−３の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第２の絶縁部材３２−３は、第２の絶縁部材３２−３の上面に形成される配線３６−２が第２の下部電極６５と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【００８７】
上記構成とされた第１の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の材料としては、例えば、感光性樹脂を用いることができる。
【００８８】
配線３４は、第１の絶縁部材３１−１の上面に設けられている。配線３４の一方の端部は、配線１８の上面と接続されており、配線３４の他方の端部は、第１の上部電極６３の上面と接続されている。これにより、配線３４は、パッド１４と接続された配線１８と第１の上部電極６３とを電気的に接続している。
【００８９】
配線３５は、第２の絶縁部材３２−１の上面に設けられている。配線３５の一方の端部は、配線１９の上面と接続されており、配線３５の他方の端部は、第２の上部電極６７の上面と接続されている。これにより、配線３５は、パッド１５と接続された配線１９と第２の上部電極６７とを電気的に接続している。
【００９０】
配線３６−１は、第１の絶縁部材３１−２の上面に設けられている。配線３６−１の一方の端部は、第１の接続部７１の上面と接続されており、配線３６−１の他方の端部は、第１の上部電極６３の上面と接続されている。これにより、配線３６−１は、パッド１５と接続された配線１９と第１の上部電極６３とを電気的に接続している。
【００９１】
配線３６−２は、第１の絶縁部材３１−３の上面に設けられている。配線３６−２の一方の端部は、第２の接続部７２の上面と接続されており、配線３６−２の他方の端部は、第１の上部電極６３の上面と接続されている。これにより、配線３６−２は、配線２６，３６−１を介して、第１の上部電極６３と他の第１の上部電極６３とを電気的に接続している。
【００９２】
上記構成とされた配線３６−１，３６−２は、配線２６を介して、複数の第１の上部電極６３を電気的に接続している。
【００９３】
配線３７−１は、第２の絶縁部材３２−２の上面に設けられている。配線３７−１の一方の端部は、第１の接続部７４の上面と接続されており、配線３７−１の他方の端部は、第２の上部電極６７の上面と接続されている。これにより、配線３７−１は、配線２７と第２の上部電極６７とを電気的に接続している。
【００９４】
配線３７−２は、第２の絶縁部材３２−３の上面に設けられている。配線３７−２の一方の端部は、第２の接続部７５の上面と接続されており、配線３７−２の他方の端部は、第２の上部電極６７の上面と接続されている。これにより、配線３７−２は、配線２７，３７−１を介して、第２の上部電極６７と他の第２の上部電極６７とを電気的に接続している。
【００９５】
上記構成とされた配線３７−１，３７−２は、配線２７を介して、複数の第２の上部電極６７を電気的に接続している。
【００９６】
上記説明した配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【００９７】
このように、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２としてＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜を用いることで、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２の抵抗値を低くすることができる。
【００９８】
本実施の形態の圧電アクチュエータによれば、支持体４２の上面に設けられ、複数の第１の支持部５２に設けられた第１の上部電極６３と電気的に接続される配線２６と、支持体４２の上面に設けられ、複数の第２の支持部５３に設けられた第２の上部電極６７と電気的に接続される配線１９，２７とを、金属膜により構成することで、配線１９，２６，２７に圧電材料が含まれることがなくなるため、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００９９】
図３〜図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図である。図３〜図１５において、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１００】
図３〜図１５を参照して、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０の製造方法について説明する。
【０１０１】
始めに、図３に示す工程では、支持部材１１の母材となる基板８１を準備する。基板８１としては、例えば、第１のシリコン基板４５（例えば、厚さが４７０μｍ）と、第２のシリコン基板４６（例えば、厚さが３０μｍ）と、第１のシリコン基板４５と第２のシリコン基板４６との間に形成されたＳｉＯ２膜４７（例えば、厚さが０．５μｍ）と、第２のシリコン基板４６の上面４６Ａに形成されたＳｉＯ２膜４８（例えば、厚さが０．５μｍ）と、第１のシリコン基板４５の下面４５Ａに形成されたＳｉＯ２膜４９（例えば、厚さが０．５μｍ）とを有したＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハを用いることができる。
【０１０２】
次いで、図４に示す工程では、基板８１に設けられたＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａ（基板８１の上面）に、第１及び第２の下部電極６１，６５の母材となる第１の金属層８３と、第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４と、第１及び第２の上部電極６３，６７の母材となる第２の金属層８５とを順次形成する（圧電カンチレバー母材形成工程）。
【０１０３】
第１の金属層８３及び第２の金属層８５は、例えば、スパッタ法により形成する。第１及び第２の金属層８３，８５としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。誘電体層８４としては、例えば、ＰＺＴ膜（例えば、厚さ２μｍ）を用いることができる。ＰＺＴ膜は、例えば、ゾル・ゲル法（ＣＳＤ（Chemical Solution Deposition）法ともいう）で成膜することができる。ゾル・ゲル法では、成膜に使用する装置が安価であるため、製造コストを下げることができる。また、ＰＺＴ膜は、スパッタ法で成膜してもよい。
【０１０４】
次いで、図５に示す工程では、第１及び第２の圧電カンチレバー２１，２２の形成領域に対応する部分の第２の金属層８５の上面８５Ａを覆うエッチング用レジスト膜８７を形成する。
【０１０５】
次いで、図６に示す工程では、エッチング用レジスト膜８７をマスクとする異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜８７から露出された部分の誘電体層８４及び第２の金属層８５を、第１の金属層８３の上面８３Ａが露出されるまでエッチングすることで、第１及び第２の上部電極６３，６７と、第１及び第２の圧電体６２，６６とを同時に形成する（上部電極及び圧電体形成工程）。
【０１０６】
このとき、第１の上部電極６３及び第１の圧電体６２よりなる構造体の側面、及び第２の上部電極６７及び第２の圧電体６６よりなる構造体の側面が、エッチング用レジスト膜８７から第１の金属層８３に向かうにつれて幅広形状とされた傾斜面（例えば、傾斜角度は３０度）となるようにエッチングする。
【０１０７】
具体的には、例えば、第１の上部電極６３及び第１の圧電体６２よりなる構造体の側面、及び第２の上部電極６７及び第２の圧電体６６よりなる構造体の側面に、デポが付着しないようなエッチング条件を用いて、エッチングを行う。
【０１０８】
次いで、図７に示す工程では、図６に示すエッチング用レジスト膜８７を除去し、その後、第１及び第２の上部電極６３，６７の上面と、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７の形成領域に対応する部分の第１の金属層８３の上面８３Ａとを覆うエッチング用レジスト膜８９を形成する。
【０１０９】
次いで、図８に示す工程では、エッチング用レジスト膜８９をマスクとする異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜８９から露出された部分の第１の金属層８３を、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａが露出するまでエッチングすることで、第１及び第２の下部電極６１，６５と、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７とを同時に形成する（下部電極及び配線形成工程）。なお、図８〜図１５において、パッド１４，１５及び配線１７、２５−１，２５−２，２６，２７を図示することは困難なため、同図において、パッド１４，１５及び配線１７、２５−１，２５−２，２６，２７の図示を省略する。
【０１１０】
このように、第１及び第２の下部電極６１，６５の母材となる第１の金属層８３（例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜）をパターニングすることで、配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を形成することにより、配線１９，２６，２７の構成要素に、圧電材料（第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４）が含まれることがなくなるため、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１１１】
なお、第１の上部電極６３及び第１の圧電体６２よりなる構造体の側面、及び第２の上部電極６７及び第２の圧電体６６よりなる構造体の側面が、エッチング用レジスト膜８７から第１の金属層８３に向かうにつれて幅広形状とされた傾斜面（デポが付着した傾斜面）とされているため、上記下部電極及び配線形成工程を行うことで、第１及び第２の下部電極６１，６５の側面も傾斜面となる。
【０１１２】
次いで、図９に示す工程では、図８に示すエッチング用レジスト膜８９を除去する。
【０１１３】
次いで、図１０に示す工程では、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を同時に形成する（絶縁部材形成工程）。なお、図９〜図１５では、第１の絶縁部材３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を図示することは困難なため、同図において、第１の絶縁部材３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の図示を省略する。
【０１１４】
具体的には、図９に示す構造体上に、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を塗布し、次いで、感光性樹脂を露光、現像処理し、その後、感光性樹脂を熱硬化させることにより、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を同時に形成する。
【０１１５】
第１の絶縁部材３１−１は、配線１８の他方の端部の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３の端部から配線１８の他方の端部に亘るように形成する。第１の絶縁部材３１−２は、第１の接続部７１の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から第１の接続部７１に亘るように形成する。
【０１１６】
第１の絶縁部材３１−３は、第２の接続部７２の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から第２の接続部７２に亘るように形成する。第２の絶縁部材３２−１は、配線１９の他方の端部の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７の端部から配線１９の他方の端部に亘るように形成する。
【０１１７】
第２の絶縁部材３２−２は、第１の接続部７４の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から第１の接続部７４に亘るように形成する。第２の絶縁部材３１−３は、第２の接続部７５の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から第２の接続部７５に亘るように形成する。
【０１１８】
上記説明したように、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を用いて第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を形成することにより、安価に第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を形成することが可能となるため、圧電アクチュエータ１０の製造コストを低減することができる。
【０１１９】
また、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を用いて第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を形成することにより、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２が形成される第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の上面が緩やかな傾斜面となるため、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２の厚さを均一にすることが可能となる。
【０１２０】
これにより、配線３４，３６−１，３６−２を介して、電気的に接続される第１の上部電極６３と配線１８，２６と間の電気的接続信頼性、及び配線３５，３７−１，３７−２を介して、電気的に接続される第２の上部電極６７と配線１９，２７と間の電気的接続信頼性を向上させることができる。
【０１２１】
次いで、図１１に示す工程では、図１０に示す構造体上に、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２の形成領域に対応する部分の配線１８、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３、第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３、第１の接続部７１，７４、及び第２の接続部７２，７５を露出する開口部９２を有したリフトオフ用レジスト膜９１を形成する。
【０１２２】
開口部９２の側面に対応する部分のリフトオフ用レジスト膜９１の断面は、逆テーパ形状とされている。つまり、開口部９２は、リフトオフ用レジスト膜９１の上面から下面に向かうにつれて、幅広形状とされている。
【０１２３】
次いで、図１２に示す工程では、図１１に示す構造体の上面側から金属膜９４を成膜することで、開口部９２を通過した金属膜９４により構成された配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２を形成する（配線形成工程）。このとき、リフトオフ用レジスト膜９１の上面に不要な金属膜９４が形成される。
【０１２４】
配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２を構成する金属膜９４としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０１２５】
このように、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２としてＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜を用いることで、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２の抵抗値を低くすることができる。
【０１２６】
次いで、図１３に示す工程では、図１２に示すリフトオフ用レジスト膜９１を除去するする。これにより、リフトオフ用レジスト膜９１の上面に形成された不要な金属膜９４は、リフトオフ用レジスト膜９１と共に除去される。
【０１２７】
次いで、図１４に示す工程では、図１に示す枠体４１と支持体４２との間に位置する部分の第２のシリコン基板４６及びＳｉＯ２膜４７，４８をエッチングにより除去することで、基板８１に第１のシリコン基板４５の上面４５Ｂを露出する溝９７を形成する。
【０１２８】
具体的には、図１３に示す構造体上に、溝９７の形成領域に対応する部分のＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａを露出する開口部（図示せず）を有したエッチング用レジスト膜（図示せず）を形成し、このエッチング用レジスト膜をマスクとする異方性エッチングにより、溝９７を形成する。エッチング用レジスト膜は、溝９７を形成後に除去する。
【０１２９】
次いで、図１５に示す工程では、図１４に示す構造体の下面側から、枠体４１の形成領域に対応する部分の第１のシリコン基板４５及びＳｉＯ２膜４９をエッチングにより除去することで、枠体４１及び支持体４２を備えた支持部材１１を形成する。これにより、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０が製造される。
【０１３０】
具体的には、図１４に示す構造体の下面側に、溝９７及び支持体４２の形成領域に対応する部分のＳｉＯ２膜４９の下面４９Ａを露出する開口部（図示せず）を有したエッチング用レジスト膜（図示せず）を形成し、このエッチング用レジスト膜をマスクとする異方性エッチングにより、開口部（図示せず）から露出された部分の第１のシリコン基板４５及びＳｉＯ２膜４９を除去することで、枠体４１及び支持体４２を備えた支持部材１１を形成する。
【０１３１】
本実施の形態の圧電アクチュエータの製造方法によれば、下部電極の母材となる第１の金属層８３（例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜）をパターニングすることで、配線１９，２６，２７を形成することにより、配線１９，２６，２７の構成要素に、圧電材料（第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４）が含まれることがなくなるため、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１３２】
上記説明した第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０では、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７として、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜（つまり、第１及び第２の下部電極６１，６５と同じ膜）を用いた場合を例に挙げて説明したが、Ｔｉ／Ｐｔ積層膜の代わりとして、例えば、Ｔｉ膜（２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）によりパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を構成してもよい。
【０１３３】
このように、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜やＡｌ膜によりパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を構成することで、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができると共に、Ｔｉ／Ｐｔ積層膜を用いた場合と比較して、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７の抵抗値を小さくすることができる。
【０１３４】
なお、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜によりパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７が構成された圧電アクチュエータを第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータ１００として、以下の説明を行う。
【０１３５】
圧電アクチュエータ１００は、圧電アクチュエータ１００を構成するパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を構成する金属膜が、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０を構成するパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を構成する金属膜と異なる以外は、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０と同様に構成される。
【０１３６】
図１６〜図２１は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図である。図１６〜図２１において、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０と同一構成部分には、同一符号を付す。
【０１３７】
図１６〜図２１を参照して、第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータ１００の製造方法について説明する。
【０１３８】
始めに、図１６に示す工程では、先に説明した図１〜図５に示す工程と同様な処理を行うことで、図５に示す構造体を形成し、次いで、異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜８７から露出された部分の図５に示す第１の金属層８３、誘電体層８４、及び第２の金属層８５をパターニングすることにより、側面がテーパ形状（傾斜面）とされた第１及び第２の圧電カンチレバー２１，２２を形成する（圧電カンチレバー形成工程）。
【０１３９】
次いで、図１７に示す工程では、図１６に示すエッチング用レジスト膜８７を除去する。
【０１４０】
次いで、図１８に示す工程では、図１７に示す構造体上に、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７の形成領域に対応する部分の基板８１の上面を露出すると共に、断面が逆テーパ形状とされた開口部１０６を有したリフトオフ用レジスト膜１０５を形成する（リフトオフ用レジスト膜形成工程）。
【０１４１】
次いで、図１９に示す工程では、図１８に示す構造体の上面側から金属膜１０８を成膜することで、開口部１０６を通過した金属膜１０８により構成されたパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を形成する（金属膜形成工程）。なお、図１９〜図２１では、パッド１４，１５及び配線１８，１９、２５−１，２５−２，２６，２７を図示することは困難なため、同図において、パッド１４，１５及び配線１８，１９、２５−１，２５−２，２６，２７の図示を省略する。
【０１４２】
このとき、リフトオフ用レジスト膜１０５の上面に不要な金属膜１０８が形成される。金属膜１０８としては、例えば、第１及び第２の下部電極６１，６５を構成する金属膜よりも抵抗値の低い金属膜を用いるとよい。金属膜１０８としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いるとよい。
【０１４３】
このように、第１及び第２の下部電極６１，６５を構成する金属膜よりも抵抗値の低い金属膜１０８をパターニングすることで、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を形成することにより、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１００の屈曲効率の低下を抑制することができると共に、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７の抵抗値を低くすることができる。
【０１４４】
次いで、図２０に示す工程では、図１９に示すリフトオフ用レジスト膜１０５を除去する（リフトオフ工程）。
【０１４５】
これにより、リフトオフ用レジスト膜１０５の上面に形成された不要な金属膜１０８は、リフトオフ用レジスト膜１０５と共に除去される。
【０１４６】
次いで、図２１に示す工程では、先に説明した図１４及び図１５に示す工程と同様な処理を行うことで、枠体４１及び支持体４２を備えた支持部材１１を形成する。これにより、第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータ１００が製造される。
【０１４７】
本実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造方法によれば、第１及び第２の下部電極６１，６５を構成する金属膜よりも抵抗値の低い金属膜１０８をパターニングすることで、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を形成することにより、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１００の屈曲効率の低下を抑制することができると共に、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７の抵抗値を低くすることができる。
【０１４８】
（第２の実施の形態）
図２２は、本発明の第２の実施の形態の圧電アクチュエータの平面図である。図２３は、図２２に示す圧電アクチュエータのＣ−Ｃ線方向の断面図であり、図２４は、図２２に示す圧電アクチュエータのＤ−Ｄ線方向の断面図である。
【０１４９】
図２２〜図２３を参照するに、第２の実施の形態の圧電アクチュエータ１１０は、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０に設けられた配線１８，１９，２５−１，２５−２，２６，２７，３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２、第１及び第２の圧電カンチレバー２１，２２、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３、第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の代わりに、第２の配線である配線１１２、第３の配線である配線１１３、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７、第１の配線である配線１１８−１，１１８−２、第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４、第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３、配線１３１，１３２、第４の配線である配線１３３〜１３５、及び第５の配線である配線１３６，１３７を設けると共に、さらに絶縁層１１４を設け、絶縁層１１４の上面１１４Ａにパッド１３〜１５及び配線１７を配置した以外は、圧電アクチュエータ１０と同様に構成される。
【０１５０】
配線１１２は、連続する１つの配線であり、接続部５１の上面、及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に設けられている。配線１１２は、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の外形に沿うような形状とされている。配線１１２は、配線１３１，１３３〜１３５と接続されることにより、パッド１４及び複数の第１の上部電極６３を電気的に接続するための配線である。
【０１５１】
配線１１２は、金属膜により構成されている。配線１１２を構成する金属膜としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜や、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とが順次積層されたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０１５２】
このように、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配置される配線１１２を金属膜により構成することにより、配線１１２の構成要素に、圧電材料（第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４）が含まれることがなくなるため、配線１１２に起因する圧電アクチュエータ１１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１５３】
また、配線１１２を構成する金属膜として、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜やＡｌ膜を用いることにより、配線１１２の抵抗値を小さくすることができる。配線１１２の幅は、例えば、１５μｍとすることができる。
【０１５４】
配線１１３は、連続する１つの配線であり、接続部５１の上面、及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に設けられている。配線１１３は、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の外形に沿うような形状とされている。配線１１３は、配線１３２，１３６，１３７と接続されることにより、パッド１５及び複数の第２の上部電極６７を電気的に接続するための配線である。
【０１５５】
配線１１３は、金属膜により構成されている。配線１１３を構成する金属膜としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜や、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とが順次積層されたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０１５６】
このように、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配置される配線１１３を金属膜により構成することにより、配線１１３の構成要素に、圧電材料（第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４）が含まれることがなくなるため、配線１１３に起因する圧電アクチュエータ１１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１５７】
また、配線１１３を構成するとして、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜やＡｌ膜を用いることにより、配線１１３の抵抗値を小さくすることができる。配線１１３の幅は、例えば、１５μｍとすることができる。
【０１５８】
絶縁層１１４は、第１及び第２の支持部５２，５３の上面に形成された部分の配線１１２，１１３を覆うように、支持部材１１の上面に設けられている。絶縁層１１４の上面１１４Ａは、平坦な面とされている。第１の支持部５２に配置された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａは、第１の圧電カンチレバー１１６を形成するための面である。また、第２の支持部５３に配置された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａは、第２の圧電カンチレバー１１７を形成するための面である。
【０１５９】
絶縁層１１４は、開口部１４１〜１４３を有する。開口部１４１は、接続部５１に配置された部分の配線１１２，１１３の上面を露出するように形成されている。開口部１４２は、第３の支持部５４に配置された部分の配線１１２，１１３の上面を露出するように形成されている。開口部１４３は、第３の支持部５５に配置された部分の配線１１２，１１３の上面を露出するように形成されている。絶縁層１１４としては、例えば、ＳｉＯ２膜を用いることができる。この場合、絶縁層１１４の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【０１６０】
第１の圧電カンチレバー１１６は、第１の支持部５２に配置された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に設けられている。つまり、第１の圧電カンチレバー１１６は、配線１１２，１１３が形成された平面（ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａ）とは、別の平面（絶縁層１１４の上面１１４Ａ）に設けられている。第１の圧電カンチレバー１１６は、第１の実施の形態で説明した第１の圧電カンチレバー２１よりも幅が広い（面積が大きい）以外は第１の圧電カンチレバー２１と同様な構成（具体的には、第１の下部電極６１と、第１の圧電体６２と、第１の上部電極６３とが順次積層された構成）とされている。
【０１６１】
このように、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に、配線１１２，１１３を設け、平坦な上面１１４Ａを有し、第１及び第２の支持部５２，５３の上面に形成された部分の配線１１２，１１３を覆う絶縁層１１４を設け、第１の支持部５２に形成された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａに第１の圧電カンチレバー１１６を設けることにより、絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に第１の圧電カンチレバー１１６を配置することが可能となるため、第１の圧電体６２の面積を増加させることができる。これにより、第１の圧電カンチレバー１１６の屈曲変位量を増加させることができる。
【０１６２】
第１の支持部５２の幅Ｗ２が２００μｍの場合、第１の圧電体６２の幅Ｗ５は、例えば、１８０μｍとすることができる。
【０１６３】
第２の圧電カンチレバー１１７は、第２の支持部５３に配置された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に設けられている。つまり、配線１１２，１１３が形成された平面（ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａ）とは、別の平面（絶縁層１１４の上面１１４Ａ）に設けられている。第２の圧電カンチレバー１１７は、第１の実施の形態で説明した第２の圧電カンチレバー２２よりも幅が広い以外は第２の圧電カンチレバー２２と同様な構成（具体的には、第２の下部電極６５と、第２の圧電体６６と、第２の上部電極６７とが順次積層された構成）とされている。
【０１６４】
このように、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に、配線１１２，１１３を設け、平坦な上面１１４Ａを有し、第１及び第２の支持部５２，５３の上面に形成された部分の配線１１２，１１３を覆う絶縁層１１４を設け、第２の支持部５３に形成された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａに第２の圧電カンチレバー１１７を設けることにより、絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に第２の圧電カンチレバー１１７を配置することが可能となるため、第２の圧電体６６の面積を増加させることができる。これにより、第２の圧電カンチレバー１１７の屈曲変位量を増加させることができる。
【０１６５】
第２の支持部５３の幅Ｗ４が２００μｍの場合、第２の圧電体６６の幅Ｗ６は、例えば、１８０μｍとすることができる。
【０１６６】
配線１１８−１は、第３の支持部５４に形成された絶縁層１１４の上面１１４Ａに設けられている。配線１１８−１は、一方の端部が第１の下部電極６１と接続されており、他方の端部が第２の下部電極６５と接続されている。
【０１６７】
配線１１８−２は、第３の支持部５５に形成された絶縁層１１４の上面１１４Ａに設けられている。配線１１８−１は、一方の端部が第２の下部電極６５と接続されており、他方の端部が第１の下部電極６１と接続されている。
【０１６８】
上記配線１１８−１，１１８−２は、複数の第１及び第２の下部電極６１，６５と一体的に構成されると共に、複数の第１及び第２の下部電極６１，６５を電気的に接続している。
【０１６９】
配線１１８−１，１１８−２としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【０１７０】
第１の絶縁部材１２１−１は、パッド１４の端部から開口部１４１から露出された部分の配線１１２の上面に亘るように配置されている。第１の絶縁部材１２１−１の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材１２１−１は、配線１３１を形成するための部材である。
【０１７１】
第１の絶縁部材１２１−２は、開口部１４１の近傍に位置する部分の第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、開口部１４１により露出された部分の配線１１２の上面から第１の上部電極６３に亘るように配置されている。第１の絶縁部材１２１−２の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材１２１−２は、第１の絶縁部材１２１−２の上面に形成される配線１３３が第１の下部電極６１と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【０１７２】
第１の絶縁部材１２１−３は、開口部１４２の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、開口部１４２により露出された部分の配線１１２の上面から第１の上部電極６３に亘るように配置されている。第１の絶縁部材１２１−３の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材１２１−３は、第１の絶縁部材１２１−３の上面に形成される配線１３４が第１の下部電極６１と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【０１７３】
第１の絶縁部材１２１−４は、開口部１４３の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、開口部１４３により露出された部分の配線１１２の上面から第１の上部電極６３に亘るように配置されている。第１の絶縁部材１２１−４の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材１２１−４は、第１の絶縁部材１２１−４の上面に形成される配線１３５が第１の下部電極６１と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【０１７４】
上記構成とされた第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４の材料としては、例えば、感光性樹脂を用いることができる。
【０１７５】
第２の絶縁部材１２２−１は、パッド１５の端部から開口部１４１から露出された部分の配線１１３の上面に亘るように配置されている。第２の絶縁部材１２２−１の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材１２１−１は、配線１３２を形成するための部材である。
【０１７６】
第２の絶縁部材１２２−２は、開口部１４２の近傍に位置する部分の第２の圧電カンチレバー１１７の側面を覆うと共に、開口部１４２により露出された部分の配線１１３の上面から第２の上部電極６７に亘るように配置されている。第２の絶縁部材１２２−２の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第２の絶縁部材１２２−２は、第２の絶縁部材１２２−２の上面に形成される配線１３６が第２の下部電極６５と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【０１７７】
第２の絶縁部材１２２−３は、開口部１４２の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー１１７の側面を覆うと共に、開口部１４２により露出された部分の配線１１３の上面から第２の上部電極６７に亘るように配置されている。第２の絶縁部材１２２−３の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第２の絶縁部材１２２−３は、第２の絶縁部材１２２−３の上面に形成される配線１３７が第２の下部電極６５と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【０１７８】
配線１３１は、第１の絶縁部材１２１−１の上面に設けられている。配線１３１の一方の端部は、パッド１４の上面と接続されており、配線１３１の他方の端部は、開口部１４１から露出された部分の配線１１２の上面と接続されている。これにより、配線１３１は、パッド１４と配線１１２とを電気的に接続している。
【０１７９】
配線１３２は、第２の絶縁部材１２２−１の上面に設けられている。配線１３２の一方の端部は、パッド１５の上面と接続されており、配線１３２の他方の端部は、開口部１４１から露出された部分の配線１１３の上面と接続されている。これにより、配線１３２は、パッド１５と配線１１３とを電気的に接続している。
【０１８０】
配線１３３は、第１の絶縁部材１２１−２の上面に設けられている。配線１３３の一方の端部は、開口部１４１から露出された部分の配線１１２の上面と接続されており、配線１３３の他方の端部は、第１の上部電極６３の上面と接続されている。これにより、配線１３３は、配線１１２，１３１を介して、パッド１４と第１の上部電極６３とを電気的に接続している。
【０１８１】
配線１３４は、第１の絶縁部材１２１−３の上面に設けられている。配線１３４の一方の端部は、開口部１４２の近傍に位置する部分の第１の上部電極６３と接続されており、配線１３４の他方の端部は、開口部１４２から露出された部分の配線１１２の上面と接続されている。
【０１８２】
配線１３５は、第１の絶縁部材１２１−４の上面に設けられている。配線１３５の一方の端部は、開口部１４３の近傍に位置する部分の第１の上部電極６３と接続されており、配線１３５の他方の端部は、開口部１４３から露出された部分の配線１１２の上面と接続されている。これにより、複数の第１の上部電極６３は、配線１１２，１３４，１３５を介して、電気的に接続されている。
【０１８３】
配線１３６は、第１の絶縁部材１２２−２の上面に設けられている。配線１３６の一方の端部は、開口部１４２から露出された部分の配線１１３の上面と接続されており、配線１３６の他方の端部は、第２の上部電極６７の上面と接続されている。これにより、配線１３６は、配線１１３，１３２を介して、パッド１５と第２の上部電極６７とを電気的に接続している。
【０１８４】
配線１３７は、第１の絶縁部材１２２−３の上面に設けられている。配線１３７の一方の端部は、開口部１４３から露出された部分の配線１１３の上面と接続されており、配線１３７の他方の端部は、第２の上部電極６７の上面と接続されている。これにより、複数の第２の上部電極６７は、配線１１３，１３６，１３７を介して、電気的に接続されている。
【０１８５】
配線１３１〜１３７としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０１８６】
このように、配線１３１〜１３７としてＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜を用いることで、配線１３１〜１３７の抵抗値を低くすることができる。
【０１８７】
本実施の形態の圧電アクチュエータによれば、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配置される配線１１２，１１３を金属膜により構成することにより、配線１１２，１１３の構成要素に、圧電材料（第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４）が含まれることがなくなるため、配線１１２，１１３に起因する圧電アクチュエータ１１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１８８】
また、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配線１１２，１１３を設け、第１及び第２の支持部５２，５３上に配置された配線１１２，１１３を覆う絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を配置することにより、第１及び第２の支持部５２，５３に設けられた絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を設けることが可能となるため、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７の屈曲変位量を増加させることができる。
【０１８９】
図２５〜図３９は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図である。図２５〜図３９において、第２の実施の形態の圧電アクチュエータ１１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１９０】
図２５〜図３９を参照して、第２の実施の形態の圧電アクチュエータ１１０の製造方法について説明する。始めに、第１の実施の形態で説明した図３に示す基板８１を準備する。
【０１９１】
次いで、図２５に示す工程では、基板８１の上面に、金属膜１４７を成膜し、次いで、配線１１２，１１３の形成領域に対応する部分の金属膜１４７の上面１４７Ａを覆うエッチング用レジスト膜１４８を形成する。
【０１９２】
金属膜１４７は、配線１１２，１１３の母材となる膜である。金属膜１４７は、例えば、スパッタ法により形成することができる。金属膜１４７としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜や、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とが順次積層されたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０１９３】
また、金属膜１４７としてＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜やＡｌ膜を用いることにより、配線１１２，１１３の抵抗値を小さくすることができる。
【０１９４】
次いで、図２６に示す工程では、異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜１４８から露出された部分の金属膜１４７を、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａが露出するまでエッチングすることで、エッチング用レジスト膜１４８に覆われた配線１１２，１１３を形成する。なお、図２５及び図２６に示す工程が、「第２及び第３の配線形成工程」に相当する工程である。
【０１９５】
このように、金属膜１４７をパターニングして配線１１２，１１３を形成することにより、第２及び第３の配線１１２，１１３の構成に圧電材料が含まれることがなくなるため、圧電アクチュエータ１１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１９６】
配線１１２の幅は、例えば、５０μｍとすることができる。配線１１３の幅は、例えば、５０μｍとすることができる。
【０１９７】
次いで、図２７に示す工程では、図２６に示すエッチング用レジスト膜１４８を除去する。
【０１９８】
次いで、図２８に示す工程では、配線１１２，１１３及び基板８１の上面を覆うと共に、平坦な上面１１４Ａを有した絶縁層１１４を形成する（絶縁層形成工程）。
【０１９９】
具体的には、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により、絶縁層１１４の母材となるＳｉＯ２膜（例えば、厚さ２．５μｍ）を形成し、その後、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）により、絶縁層１１４の上面１１４Ａの平坦化を行う。平坦化後の絶縁層１１４の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【０２００】
このように、絶縁層１１４の上面１１４Ａを平坦な面にすることで、絶縁層１１４の上面１１４Ａに第１及び第２の圧電アクチュエータ１１６，１１７を精度良く形成することができる。
【０２０１】
次いで、図２９に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図４に示す工程と同様な処理を行うことで、絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第１及び第２の下部電極６１，６５の母材となる第１の金属層８３と、第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４と、第１及び第２の上部電極６３，６７の母材となる第２の金属層８５とを順次形成する（圧電カンチレバー母材形成工程）。
【０２０２】
第１及び第２の金属層８３，８５としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。誘電体層８４としては、例えば、ＰＺＴ膜（例えば、厚さ２μｍ）を用いることができる。
【０２０３】
その後、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７の形成領域に対応する部分の第２の金属層８５の上面８５Ａを覆うエッチング用レジスト膜１５１を形成する。
【０２０４】
次いで、図３０に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図６に示す工程と同様な処理を行うことにより、エッチング用レジスト膜１５１から露出された部分の誘電体層８４及び第２の金属層８５をエッチングすることで、第１及び第２の上部電極６３，６７と、第１及び第２の圧電体６２，６６とを同時に形成する（上部電極及び圧電体形成工程）。
【０２０５】
このとき、第１の上部電極６３及び第１の圧電体６２よりなる構造体の側面、及び第２の上部電極６７及び第２の圧電体６６よりなる構造体の側面が、エッチング用レジスト膜８７から第１の金属層８３に向かうにつれて幅広形状とされた傾斜面（例えば、傾斜角度は３０度）となるようにエッチングする。
【０２０６】
次いで、図３１に示す工程では、図３０に示すエッチング用レジスト膜１５１を除去し、その後、第１及び第２の上部電極６３，６７の上面と、パッド１３〜１５及び配線１７，１１８−１，１１８−２の形成領域に対応する部分の第２の金属膜８５の上面８５Ａとを覆うエッチング用レジスト膜１５３を形成する。
【０２０７】
次いで、図３２に示す工程では、エッチング用レジスト膜１５３をマスクとする異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜１５３から露出された部分の第１の金属層８３を除去することで、第１及び第２の下部電極６１，６５と、パッド１３〜１５及び配線１７，１１８−１，１１８−２とを同時に形成する（下部電極及び配線形成工程）。
【０２０８】
なお、図３２〜図３９では、パッド１３，１５及び配線１７，１１８−１，１１８−２を図示することが困難なため、同図において、パッド１３，１５及び配線１７，１１８−１，１１８−２の図示を省略する。
【０２０９】
これにより、第１の支持部５２に設けられた絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第１の圧電カンチレバー１１６が形成されると共に、第２の支持部５３に設けられた絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第２の圧電カンチレバー１１７が形成される。このとき、第１及び第２の下部電極６１，６５の側面もテーパー形状となる。
【０２１０】
また、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配線１１２，１１３を形成し、第１及び第２の支持部５２，５３上に配置された配線１１２，１１３を覆う絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を形成することにより、第１及び第２の支持部５２，５３に設けられた絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を形成ことが可能となるため、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７の屈曲変位量を増加させることができる。
【０２１１】
次いで、図３３に示す工程では、図３２に示すエッチング用レジスト膜１５３を除去する。
【０２１２】
次いで、図３４に示す工程では、図３３に示す構造体上に、開口部１４１〜１４３（図２２参照）の形成領域に対応する部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａを露出する開口部１５６を有したエッチング用レジスト膜１５５を形成する。
【０２１３】
次いで、図３５に示す工程では、異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜１５５から露出された部分の絶縁層１１４を、配線１１２，１１３の上面が露出するまでエッチングすることで、開口部１４１〜１４３を形成する。図３４及び図３５に示す工程が、「開口部形成工程」に相当する工程である。
【０２１４】
なお、図３４〜図３９では、開口部１４２を図示することが困難なため、同図において、開口部１４２の図示を省略する。
【０２１５】
次いで、図３６に示す工程では、図３５に示すエッチング用レジスト膜１５５を除去する。
【０２１６】
次いで、図３７に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１０に示す工程と同様な処理を行うことで、第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４と、第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３とを同時に形成する（絶縁部材形成工程）。
【０２１７】
第１の絶縁部材１２１−１は、開口部１４１の近傍に位置する部分のパッド１４の端部から開口部１４１に露出された配線１１２の上面に亘るように形成する。第１の絶縁部材１２１−２は、開口部１４１の近傍に位置する部分の第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から開口部１４１に露出された部分の配線１１２の上面に亘るように形成する。
【０２１８】
第１の絶縁部材１２１−３は、開口部１４２の近傍に位置する部分の第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から開口部１４２に露出された部分の配線１１２の上面に亘るように形成する。第１の絶縁部材１２１−４は、開口部１４３の近傍に位置する部分の第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から開口部１４３に露出された部分の配線１１２の上面に亘るように形成する。
【０２１９】
第２の絶縁部材１２２−１は、開口部１４１の近傍に位置する部分のパッド１５の端部から開口部１４１に露出された配線１１３の上面に亘るように形成する。第２の絶縁部材１２２−２は、開口部１４２の近傍に位置する部分の第２の圧電カンチレバー１１７の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から開口部１４２に露出された部分の配線１１３の上面に亘るように形成する。
【０２２０】
第２の絶縁部材１２２−３は、開口部１４３の近傍に位置する部分の第２の圧電カンチレバー１１７の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から開口部１４３に露出された部分の配線１１３の上面に亘るように形成する。
【０２２１】
上記説明した第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４及び第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３の材料としては、例えば、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を用いることができる。
【０２２２】
このように、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を用いて第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４及び第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３を形成することにより、第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４及び第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３を安価に形成することができる。
【０２２３】
また、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を用いて第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４及び第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３を形成することにより、配線１３１〜１３７が形成される第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４及び第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３の上面が緩やかな傾斜面になるため、配線１３１〜１３７を均一な厚さに形成することが可能となる。
【０２２４】
これにより、配線１３１，１３３〜１３５を介して、電気的に接続される配線１１２と複数の第１の上部電極６３との間の電気的接続信頼性、及び配線１３２，１３６，１３７を介して、電気的に接続される配線１１３と複数の第２の上部電極６７との間の電気的接続信頼性を向上させることができる。
【０２２５】
次いで、図３８に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１１〜図１３に示す工程と同様な処理を行うことにより、配線１３１〜１３７を形成する（第４及び第５の配線形成工程）。
【０２２６】
なお、図３８及び図３９では、配線１３２，１３４〜１３６を図示することが困難なため、同図において、配線１３２，１３４〜１３６の図示を省略する。
【０２２７】
配線１３１は、パッド１４及び配線１１２と接続されるように、第１の絶縁部材１２１−１の上面に形成する。配線１３２は、パッド１５及び配線１１３と接続されるように、第２の絶縁部材１２２−１の上面に形成する。
【０２２８】
配線１３３は、開口部１４１から露出された部分の配線１１２及び第１の上部電極６３と接続されるように、第１の絶縁部材１２１−２の上面に形成する。配線１３４は、開口部１４２から露出された部分の配線１１２及び第１の上部電極６３と接続されるように、第１の絶縁部材１２１−３の上面に形成する。
【０２２９】
配線１３５は、開口部１４３から露出された部分の配線１１２及び第１の上部電極６３と接続されるように、第１の絶縁部材１２１−４の上面に形成する。配線１３６は、開口部１４２から露出された部分の配線１１３及び第２の上部電極６７と接続されるように、第２の絶縁部材１２２−２の上面に形成する。
【０２３０】
配線１３７は、開口部１４３から露出された部分の配線１１３及び第２の上部電極６７と接続されるように、第２の絶縁部材１２２−３の上面に形成する。
【０２３１】
このように、配線１３１〜１３７を形成することにより、パッド１４と複数の第１の上部電極６３とが電気的に接続されると共に、パッド１５と複数の第２の上部電極６７とが電気的に接続される。
【０２３２】
配線１３１〜１３７としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０２３３】
このように、配線１３１〜１３７としてＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜を用いることで、配線１３１〜１３７の抵抗値を低くすることができる。
【０２３４】
次いで、図３９に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１４及び図１５に示す工程と同様な処理を行うことで、枠体４１及び支持体４２を備えた支持部材１１を形成する。これにより、第２の実施の形態の圧電アクチュエータ１１０が製造される。
【０２３５】
本実施の形態の圧電アクチュエータの製造方法によれば、金属膜１４７をパターニングして配線１１２，１１３を形成することにより、第２及び第３の配線１１２，１１３の構成に圧電材料が含まれることがなくなるため、圧電アクチュエータ１１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０２３６】
また、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配線１１２，１１３を形成し、第１及び第２の支持部５２，５３上に配置された配線１１２，１１３を覆う絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を形成することにより、第１及び第２の支持部５２，５３に設けられた絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を形成ことが可能となるため、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７の屈曲変位量を増加させることができる。
【０２３７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２３８】
本発明は、圧電アクチュエータ及びその製造方法に適用可能である。
【符号の説明】
【０２３９】
１０，１００，１１０ 圧電アクチュエータ
１１ 支持部材
１３〜１５ パッド
１７〜１９，２５−１，２５−２，２６，２７，３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２，１１２，１１３，１１８−１，１１８−２，１３１〜１３７ 配線
２１，１１６ 第１の圧電カンチレバー
２２，１１７ 第２の圧電カンチレバー
３１−１，３１−２，３１−３，１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４ 第１の絶縁部材
３２−１，３２−２，３２−３，１２２−１，１２２−２，１２２−３ 第２の絶縁部材
４１ 枠体
４２ 支持体
４５ 第１のシリコン基板
４５Ａ，４６Ｂ，４９Ａ 下面
４５Ｂ，４６Ａ，４８Ａ，６１Ａ，６２Ａ，６３Ａ，６５Ａ，６６Ａ，６７Ａ，８３Ａ，８５Ａ，１１４Ａ，１４７Ａ 上面
４６ 第２のシリコン基板
４７〜４９ ＳｉＯ２膜
５１ 接続部
５２ 第１の支持部
５３ 第２の支持部
５４，５５ 第３の支持部
６１ 第１の下部電極
６２ 第１の圧電体
６３ 第１の上部電極
６５ 第２の下部電極
６６ 第２の圧電体
６７ 第２の上部電極
７１，７４ 第１の接続部
７２，７５ 第２の接続部
８１ 基板
８３ 第１の金属層
８４ 誘電体層
８５ 第２の金属層
８７，８９，１４８，１５１，１５３，１５５ エッチング用レジスト膜
９１，１０５ リフトオフ用レジスト膜
９２，１０６ 開口部
９４，１４７ 金属膜
９７ 溝
１１４ 絶縁層
１４１〜１４３，１５６ 開口部
Ｂ 所定の方向
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６ 幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４０は、従来の圧電アクチュエータの平面図である。図４１は、図４０に示す圧電アクチュエータのＸ−Ｘ線方向の断面図である。
【０００３】
図４０及び図４１を参照するに、従来の圧電アクチュエータ２００は、支持部材２０１と、パッド２０３〜２０５と、共通下部電極２０６と、第１の圧電アクチュエータ２０７と、第２の圧電アクチュエータ２０８と、配線２０９とを有する。
【０００４】
支持部材２０１は、厚さの厚い支持部２１１と、支持部２１１と一体的に構成され、支持部２１１よりも厚さの薄い支持体２１２とを有する。支持体２１２は、Ｌ字形状とされており、支持部２１１により支持されている。
【０００５】
支持体２１２は、第１の圧電アクチュエータ２０７及び配線２０９が形成される第１の支持部Ｚ１と、第２の圧電アクチュエータ２０８が形成される第２の支持部Ｚ２とを有する。第１の支持部Ｚ１は、支持部２１１と第２の支持部Ｚ２との間に配置されている。第１の支持部Ｚ１は、第１の圧電アクチュエータ２０７が形成される領域と、配線２０９が形成される領域とを有する。
【０００６】
パッド２０３〜２０５は、支持部２１１の上面２１１Ａに設けられている。パッド２０３，２０４は、第１の圧電アクチュエータ２０７に電圧を印加するためのパッドである。パッド２０４，２０５は、第２の圧電アクチュエータ２０８に電圧を印加するためのパッドである。
【０００７】
共通下部電極２０６は、支持体２１２の上面２１２Ａに設けられている。共通下部電極２０６は、パッド２０３と電気的に接続されている。
【０００８】
第１の圧電アクチュエータ２０７は、第１の支持部Ｚ１の上面に設けられており、圧電体２１５と、圧電体２１５の下方に配置された部分の共通下部電極２０６と、圧電体２１５上に設けられた上部電極２１６とを有する。
【０００９】
上部電極２１６は、パッド２０４と電気的に接続されている。第１の圧電アクチュエータ２０７は、電圧が印加された際、圧電体２１５が第１の方向（具体的には、縮む方向又は伸びる方向）に変位することで、第１の支持部Ｚ１を屈曲変形させる。
【００１０】
第２の圧電アクチュエータ２０８は、第２の支持部Ｚ２の上面に設けられている。第２の圧電アクチュエータ２０８は、圧電体２１５と同様な圧電材料により構成された圧電体（時図示していない）と、該圧電体の下方に配置された部分の共通下部電極２０６と、圧電体上に設けられ、上部電極２１６とは駆動電圧の位相が１８０°異なる上部電極２１８とを有する。
【００１１】
上部電極２１８は、上部電極２１６と同様な材料により構成されている。上部電極２１８は、配線２０９を介して、パッド２０５と電気的に接続されている。第２の圧電アクチュエータ２０８には、第１の方向とは逆の第２の方向（具体的には、例えば、第１の方向が縮む方向の場合、伸びる方向）に圧電体（図示せず）が変位するように、電圧が印加される。
【００１２】
これにより、第２の支持部Ｚ２を、第１の支持部Ｚ１が屈曲変形する方向とは逆の方向に屈曲変形させることが可能となるため、支持体２１２の屈曲変形量を大きくすることができる。
【００１３】
配線２０９は、第１の支持部Ｚ１に配置された部分の共通下部電極２０６の上面に設けられている。配線２０９は、共通下部電極２０６上に、圧電体２１５と同様な圧電材料により構成された圧電体２２１と、上部電極２１６，２１８と同様な材料により構成された配線本体２２３とを有する。配線本体２２３の一方の端部は、パッド２０５と接続されており、配線本体２２３の他方の端部は、上部電極２１８と接続されている。第２の圧電アクチュエータ２０８に電圧が印加された際、圧電体２２１は、第２の方向に変形する。
【００１４】
なお、第１の圧電アクチュエータ２０７、第２の圧電アクチュエータ２０８、及び配線２０９は、共通下部電極２０６上に、圧電体２１５，２２１の母材となる圧電膜（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛膜（ＰＺＴ膜））と、上部電極２０７，２０８及び配線本体２２３の母材となる金属膜（例えば、Ｔｉ膜と、Ｐｔ膜とが順次積層されたＴｉ／Ｐｔ積層膜）とを順次形成し、その後、エッチングにより圧電膜及び金属膜をパターニングすることで形成する（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−３５６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来の圧電アクチュエータ２００では、第１の圧電アクチュエータ２０７が形成される第１の支持部Ｚ１の上面に、第１の方向（具体的には、縮む方向又は伸びる方向）に変形する圧電体２１５を備えた第１の圧電アクチュエータ２０７と、第１の方向とは反対の第２の方向（具体的には、例えば、第１の方向が縮む方向の場合、伸びる方向）に変形する圧電体２２１を備えた配線２０９とを配置していた。
【００１７】
これにより、圧電体２１５とは逆の方向に変形する圧電体２２１が圧電体２１５の変形量の一部を打ち消してしまうため、第１の支持部Ｚ１の屈曲効率が低下してしまうという問題があった。
【００１８】
そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、支持体に設けられた配線に起因する屈曲効率の低下を抑制することのできる圧電アクチュエータ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一観点によれば、枠体（４１）と、一方の端部が前記枠体（４１）と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバー（２１）の形成領域に対応する第１の支持部（５２）、第２の圧電カンチレバー（２２）の形成領域に対応すると共に、第１の支持部（５２）とは分離された第２の支持部（５３）、及び前記第１の支持部（５２）と前記第２の支持部（５３）とを接続する第３の支持部（５４，５５）を複数有し、前記枠体（４１）の厚さよりも薄い厚さとされた支持体（４２）と、を備えた支持部材（１１）と、第１の下部電極（６１）、該第１の下部電極（６１）上に設けられた第１の圧電体（６２）、及び該第１の圧電体（６２）上に設けられた第１の上部電極（６３）を有する前記第１の圧電カンチレバー（２１）と、第２の下部電極（６５）、該第２の下部電極（６５）上に設けられた第２の圧電体（６６）、及び該第２の圧電体（６６）上に設けられた第２の上部電極（６７）を有する前記第２の圧電カンチレバー（２２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、前記第１の下部電極（６１）と前記第２の下部電極（６５）とを電気的に接続する第１の配線（２５−１，２５−２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部（５２）に設けられた前記第１の上部電極（６３）と電気的に接続される第２の配線（２６）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部（５３）に設けられた前記第２の上部電極（６７）と電気的に接続される第３の配線（１９，２７）と、を備えた圧電アクチュエータ（１０）であって、前記第２及び第３の配線（２６，１９，２７）は、金属膜により構成することを特徴とする圧電アクチュエータ（１０）が提供される。
【００２０】
本発明によれば、支持体（４２）の上面に設けられ、複数の第１の支持部（５２）に設けられた第１の上部電極（６３）と電気的に接続される第２の配線（２６）と、支持体（４２）の上面に設けられ、複数の第２の支持部（５３）に設けられた第２の上部電極（６７）と電気的に接続される第３の配線（１９，２７）とを、金属膜により構成することで、電圧が印加されて第１及び第２の圧電体（６２，６６）が変形した際、第１及び第２の圧電体（６２，６６）の変形方向とは逆の方向に第２及び第３の配線（２６，１９，２７）が変形することがなくなるため、圧電アクチュエータ（１０）の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００２１】
本発明の他の観点によれば、枠体（４１）と、一方の端部が前記枠体（４１）と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバー（２１）の形成領域に対応する第１の支持部（５２）、第２の圧電カンチレバー（２２）の形成領域に対応すると共に、第１の支持部（５２）とは分離された第２の支持部（５３）、及び前記第１の支持部（５２）と前記第２の支持部（５３）とを接続する第３の支持部（５４，５５）を複数有し、前記枠体（４１）の厚さよりも薄い厚さとされた支持体（４２）と、を備えた支持部材（１１）と、第１の下部電極（６１）、該第１の下部電極（６１）上に設けられた第１の圧電体（６２）、及び該第１の圧電体（６２）上に設けられた第１の上部電極（６３）を有する前記第１の圧電カンチレバー（２１）と、第２の下部電極（６５）、該第２の下部電極（６５）上に設けられた第２の圧電体（６６）、及び該第２の圧電体（６６）上に設けられた第２の上部電極（６７）を有する前記第２の圧電カンチレバー（２２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、前記第１の下部電極（６１）と前記第２の下部電極（６５）とを電気的に接続する第１の配線（２５−１，２５−２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部（５２）に設けられた前記第１の上部電極（６３）と電気的に接続される第２の配線（２６）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部（５３）に設けられた前記第２の上部電極（５３）と電気的に接続される第３の配線（１９，２７）と、を備えた圧電アクチュエータ（１０）の製造方法であって、前記支持部材（１１）の母材となる基板（８１）の上面に、前記第１及び第２の下部電極（６１，６５）の母材となる第１の金属層（８３）と、前記第１及び第２の圧電体（６２，６６）の母材となる誘電体層（８４）と、前記第１及び第２の上部電極（６３，６７）の母材となる第２の金属層（８５）と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、前記第２の金属層（８５）及び前記誘電体層（８４）をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の上部電極（６３，６７）と、前記第１及び第２の圧電体（６２，６６）とを同時に形成する上部電極及び圧電体形成工程と、前記第１の金属層（８３）をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の下部電極（６１，６５）と前記第１乃至第３の配線（２５−１，２５−２，２６，１９，２７）とを同時に形成する下部電極及び配線形成工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータ（１０）の製造方法が提供される。
【００２２】
本発明によれば、第１及び第２の下部電極（６１，６５）の母材となる第１の金属層（８３）をエッチングによりパターニングすることで、第１及び第２の下部電極（６１，６５）と第１乃至第３の配線（２５−１，２５−２，２６，１９，２７）とを同時に形成することにより、第２及び第３の配線（２６，１９，２７）に圧電材料が含まれることがなくなるため、圧電アクチュエータ（１０）の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００２３】
また、第１及び第２の下部電極（６１，６５）と第１乃至第３の配線（２５−１，２５−２，２６，１９，２７）とを同時に形成することにより、別途、第２及び第３の配線（２６，１９，２７）を形成する工程を設けた場合と比較して、圧電アクチュエータ（１０）の製造コストを低減することができる。
【００２４】
本発明のその他の観点によれば、枠体（４１）と、一方の端部が前記枠体（４１）と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバー（２１）の形成領域に対応する第１の支持部（５２）、第２の圧電カンチレバー（２２）の形成領域に対応すると共に、第１の支持部（５２）とは分離された第２の支持部（５３）、及び前記第１の支持部（５２）と前記第２の支持部（５３）とを接続する第３の支持部（５４，５５）を複数有し、前記枠体（４１）の厚さよりも薄い厚さとされた支持体（４２）と、を備えた支持部材（１１）と、第１の下部電極（６１）、該第１の下部電極（６１）上に設けられた第１の圧電体（６２）、及び該第１の圧電体（６２）上に設けられた第１の上部電極（６３）を有する前記第１の圧電カンチレバー（２１）と、第２の下部電極（６５）、該第２の下部電極（６５）上に設けられた第２の圧電体（６６）、及び該第２の圧電体（６６）上に設けられた第２の上部電極（６７）を有する前記第２の圧電カンチレバー（２２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、前記第１の下部電極（６１）と前記第２の下部電極（６５）とを電気的に接続する第１の配線（２５−１，２５−２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部（５２）に設けられた前記第１の上部電極（６３）と電気的に接続される第２の配線（２６）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部（５３）に設けられた前記第２の上部電極（６７）と電気的に接続される第３の配線（１９，２７）と、を備えた圧電アクチュエータ（１００）の製造方法であって、前記支持部材（１１）の母材となる基板（８１）の上面に、前記第１及び第２の下部電極（６１，６５）の母材となる第１の金属層（８３）と、前記第１及び第２の圧電体（６２，６６）の母材となる誘電体層（８４）と、前記第１及び第２の上部電極（６３，６７）の母材となる第２の金属層（８５）と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、前記第１の金属層（８３）、前記誘電体層（８４）、及び前記第２の金属層（８５）をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）を形成する圧電カンチレバー形成工程と、前記第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）が形成された前記基板（８１）の上面に、前記第２及び第３の配線（２６，１９，２７）の形成領域に対応する部分の前記基板（８１）の上面を露出すると共に、断面が逆テーパ形状とされた開口部（１０６）を有したリフトオフ用レジスト膜（１０５）を形成するリフトオフ用レジスト膜形成工程と、前記リフトオフ用レジスト膜形成工程後に、前記開口部（１０６）を介して、前記基板（８１）の上面に金属膜（１０８）を成膜する金属膜形成工程と、前記リフトオフ用レジスト膜（１０５）を除去することにより、前記基板（８１）の上面に、前記金属膜（１０８）よりなる前記第２及び第３の配線（２６，１９，２７）を形成するリフトオフ工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータ（１００）の製造方法が提供される。
【００２５】
本発明によれば、第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）を形成した後に、リフトオフ法により、第２及び第３の配線（２６，１９，２７）を形成することにより、第２及び第３の配線（２６，１９，２７）に圧電材料が含まれることがなくなるため、圧電アクチュエータ（１００）の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００２６】
また、第２及び第３の配線（２６，１９，２７）の母材となる金属膜（１０８）として抵抗値の低い膜を使用することが可能となり、抵抗値の低い第２及び第３の配線（２６，１９，２７）を形成することができる。
【００２７】
本発明のその他の観点によれば、枠体（４１）と、一方の端部が前記枠体（４１）と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバー（２１）の形成領域に対応する第１の支持部（５２）、第２の圧電カンチレバー（２２）の形成領域に対応すると共に、第１の支持部（５２）とは分離された第２の支持部（５３）、及び前記第１の支持部（５２）と前記第２の支持部（５３）とを接続する第３の支持部（５４，５５）を複数有し、前記枠体（４１）の厚さよりも薄い厚さとされた支持体（４２）と、を備えた支持部材（１１）と、第１の下部電極（６１）、該第１の下部電極（６１）上に設けられた第１の圧電体（６２）、及び該第１の圧電体（６２）上に設けられた第１の上部電極（６３）を有する前記第１の圧電カンチレバー（２１）と、第２の下部電極（６５）、該第２の下部電極（６５）上に設けられた第２の圧電体（６６）、及び該第２の圧電体（６６）上に設けられた第２の上部電極（６７）を有する前記第２の圧電カンチレバー（２２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、前記第１の下部電極（６１）と前記第２の下部電極（６５）とを電気的に接続する第１の配線（１１８−１，１１８−２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部（５２）に設けられた前記第１の上部電極（６３）と電気的に接続される第２の配線（１１２）と、前記支持体（４２）の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部（５３）に設けられた前記第２の上部電極（６７）と電気的に接続される第３の配線（１１３）と、を備えた圧電アクチュエータ（１１０）の製造方法であって、前記支持部材（１１）の母材となる基板（８１）の上面に、金属膜（１４７）を成膜し、該金属膜（１４７）をパターニングすることで前記第２及び第３の配線（１１２，１１３）を形成する第２及び第３の配線形成工程と、前記第２及び第３の配線と前記基板（８１）の上面とを覆うと共に、平坦な上面（１１４Ａ）を有した絶縁層（１１４）を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層（１１４）の上面（１１４Ａ）に、前記第１及び第２の下部電極（６１，６５）の母材となる第１の金属層（８３）と、前記第１及び第２の圧電体（６２，６６）の母材となる誘電体層（８４）と、前記第１及び第２の上部電極（６３，６７）の母材となる第２の金属層（８５）と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、前記第２の金属層（８５）及び前記誘電体層（８４）をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の上部電極（６３，６７）と、前記第１及び第２の圧電体（６２，６６）とを同時に形成する上部電極及び圧電体形成工程と、前記第１の金属層（８３）をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の下部電極（６１，６５）と前記第２及び第３の配線（１１２，１１３）とを同時に形成する下部電極及び配線形成工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータ（１１０）の製造方法が提供される。
【００２８】
本発明によれば、支持部材（１１）の母材となる基板（８１）の上面に、金属膜（１４７）を成膜し、金属膜（１４７）をパターニングすることで第２及び第３の配線（１１２，１１３）を形成することにより、第２及び第３の配線（１１２，１１３）に圧電材料が含まれることがなくなるため、圧電アクチュエータ（１１０）の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００２９】
また、第２及び第３の配線（１１２，１１３）の母材となる金属膜（１４７）として抵抗値の低い膜を使用することが可能となり、抵抗値の低い第２及び第３の配線（１１２，１１３）を形成することができる。
【００３０】
さらに、第２及び第３の配線（１１２，１１３）を覆う絶縁層（１１４）の上面（１１４Ａ）に、第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）を形成することにより、第１及び第２の支持部（５２，５３）に設けられた部分の絶縁層（１１４）の上面（１１４Ａ）全体に第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）を形成することが可能となるため、第１及び第２の圧電カンチレバー（２１，２２）の屈曲変形量を大きくすることができる。
【００３１】
なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、本願発明が図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、支持体に設けられた配線に起因する圧電アクチュエータの屈曲効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの平面図である。
【図２】図１に示す圧電アクチュエータのＡ−Ａ線方向の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その２）である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その３）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その４）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その５）である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その６）である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その７）である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その８）である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その９）である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１０）である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１１）である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１２）である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１３）である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１）である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その２）である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その３）である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その４）である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その５）である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その６）である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態の圧電アクチュエータの平面図である。
【図２３】図２２に示す圧電アクチュエータのＣ−Ｃ線方向の断面図である。
【図２４】図２２に示す圧電アクチュエータのＤ−Ｄ線方向の断面図である。
【図２５】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１）である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その２）である。
【図２７】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その３）である。
【図２８】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その４）である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その５）である。
【図３０】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その６）である。
【図３１】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その７）である。
【図３２】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その８）である。
【図３３】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その９）である。
【図３４】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１０）である。
【図３５】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１１）である。
【図３６】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１２）である。
【図３７】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１３）である。
【図３８】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１４）である。
【図３９】本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図（その１５）である。
【図４０】従来の圧電アクチュエータの平面図である。
【図４１】図４０に示す圧電アクチュエータのＸ−Ｘ線方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００３５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの平面図であり、図２は、図１に示す圧電アクチュエータのＡ−Ａ線方向の断面図である。
【００３６】
図１及び図２を参照するに、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０は、支持部材１１と、パッド１３〜１５と、配線１７，１８，３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２と、第２の配線である配線１９，２６と、複数の第１の圧電カンチレバー２１と、複数の第２の圧電カンチレバー２２と、第１の配線である配線２５−１，２５−２と、第３の配線である配線２７と、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３と、第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３とを有する。
【００３７】
支持部材１１は、枠体４１と、支持体４２とを有する。枠体４１は、第１のシリコン基板４５（例えば、厚さが４７０μｍ）と、第２のシリコン基板４６（例えば、厚さが３０μｍ）と、第１のシリコン基板４５と第２のシリコン基板４６との間に形成されたＳｉＯ２膜４７（例えば、厚さが０．５μｍ）と、第２のシリコン基板４６の上面４６Ａに形成されたＳｉＯ２膜４８（例えば、厚さが０．５μｍ）と、第１のシリコン基板４５の下面４５Ａに形成されたＳｉＯ２膜４９（例えば、厚さが０．５μｍ）とを有した構成とされている。
【００３８】
枠体４１は、支持体４２を囲むような形状とされている。枠体４１の厚さは、支持体４２の厚さよりも厚くなるように構成されている。支持体４２の厚さが３１μｍの場合、枠体４１の厚さは、例えば、５０１．５μｍとすることができる。枠体４１は、支持体４２の一方の端部と一体的に構成されており、支持体４２を支持している。
【００３９】
支持体４２は、同一平面上に配置された接続部５１、複数の第１の支持部５２、複数の第２の支持部５３、複数の第３の支持部５４，５５を有する。
【００４０】
接続部５１は、一方の端部が枠体４１と一体的に構成されており、他方の端部が複数の第１の支持部５２のうちの１つの第１の支持部５２の端部と一体的に構成されている。
【００４１】
複数の第１の支持部５２は、複数の第１の支持部５２が平行となるように所定の方向Ｂに配列されている。第１の支持部５２は、平面視帯状とされており、第１の支持部５２の長手方向が所定の方向Ｂと直交する方向となるように配列されている。
【００４２】
複数の第２の支持部５３は、第１の支持部５２の形状と同様な形状とされている。複数の第２の支持部５３は、複数の第１の支持部５２に対して第２の支持部５３が平行となるように、第１の支持部５２間に配列されている。つまり、第１の支持部５２及び第２の支持部５３は、所定の方向Ｂに対して交互に配置されている。
【００４３】
第３の支持部５４は、第２の支持部５３と隣り合う一方の第１の支持部５２の一方の端部と第２の支持部５３の一方の端部とを接続するように配置されている。第３の支持部５４は、第２の支持部５３及び第２の支持部５３と隣り合う一方の第１の支持部５２と一体的に構成されている。複数の第３の支持部５４の厚さは、第１及び第２の支持部５２，５３と同じ厚さとされている。
【００４４】
第３の支持部５５は、第２の支持部５３と隣り合う他方の第１の支持部５２の他方の端部と第２の支持部５３の他方の端部とを接続するように配置されている。第３の支持部５５は、第２の支持部５３及び第２の支持部５３と隣り合う他方の第１の支持部５２と一体的に構成されている。複数の第３の支持部５５の厚さは、第１及び第２の支持部５２と同じ厚さとされている。
【００４５】
上記支持体４２は、第２のシリコン基板４６（例えば、厚さが３０μｍ）と、第２のシリコン基板４６の下面４６Ｂに形成されたＳｉＯ２膜４７（例えば、厚さが０．５μｍ）と、第２のシリコン基板４６の上面４６Ａに形成されたＳｉＯ２膜４８（例えば、厚さが０．５μｍ）とが積層された構成とされている。
【００４６】
パッド１３〜１５は、枠体４１の上面（枠体４１を構成する部分のＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａ）に設けられている。パッド１３〜１５は、接続部５１の近傍に位置する部分の枠体４１上に配置されている。
【００４７】
パッド１３は、配線１７の一方の端部と接続されている。パッド１３は、配線１７，２５−１，２５−２を介して、複数の第１及び第２の下部電極６１，６５と電気的に接続されている。
【００４８】
パッド１４は、配線１８の一方の端部と接続されている。パッド１４は、配線１８，３４，３６−１，３６−２を介して、複数の第１の上部電極６３と電気的に接続されている。
【００４９】
パッド１５は、配線１９の一方の端部と接続されている。パッド１５は、配線１９，３５，３７−１，３７−２を介して、複数の第２の上部電極６７と電気的に接続されている。
【００５０】
パッド１３，１４は、パッド１３，１４間に電圧を印加して、複数の第１の圧電カンチレバー２１に設けられた後述する第１の上部電極６３と第１の下部電極６１との間に電位差を発生させることにより、第１の上部電極６３と第１の下部電極６１との間に配置された第１の圧電体６２を縮む方向或いは伸びる方向に変位させるためのパッドである。
【００５１】
パッド１３，１５は、パッド１３，１５間に電圧を印加して、複数の第２の圧電カンチレバー２２に設けられた後述する第２の上部電極６７と第２の下部電極６５との間に電位差を発生させることにより、第２の上部電極６７と第２の下部電極６５との間に配置された第２の圧電体６６を、第１の圧電体６２の変位方向とは異なる方向に変位させる（例えば、第１の圧電体６２を縮む方向に変位させた場合、第２の圧電体６６を伸びる方向に変位させる）ためのパッドである。
【００５２】
上記構成とされたパッド１３〜１５の材料としては、例えば、第１及び第２の下部電極６１，６５と同じ材料を用いることができる。パッド１３〜１５の材料としては、例えば、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００５３】
配線１７は、複数の第１の圧電カンチレバー２１のうち、パッド１３に最も近接して配置された第１の圧電カンチレバー２１とパッド１３との間に位置する部分の支持部材１１の上面（支持部材１１を構成する部分のＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａ）に設けられている。配線１７の一方の端部は、パッド１３と一体的に構成されており、配線１７の他方の端部は、パッド１３に最も近接して配置された第１の下部電極６１と一体的に構成されている。これにより、配線１７は、パッド１３に最も近接して配置された第１の下部電極６１とパッド１３とを電気的に接続している。
【００５４】
配線１８は、複数の第１の圧電カンチレバー２１のうち、パッド１４に最も近接して配置された第１の圧電カンチレバー２１とパッド１４との間に位置する部分の支持部材１１の上面に設けられている。配線１８の一方の端部は、パッド１４と一体的に構成されており、配線１８の他方の端部は、接続部５１の上面に配置されている。
【００５５】
配線１９は、複数の第２の圧電カンチレバー２２のうち、パッド１５に最も近接して配置された第２の圧電カンチレバー２２とパッド１５との間に位置する部分の支持部材１１の上面に設けられている。配線１９の一方の端部は、パッド１５と一体的に構成されている。配線１９の他方の端部は、接続部５１に最も近接して配置された第１の圧電カンチレバー２１と接続部５１に最も近接して配置された第２の圧電カンチレバー２２との間に位置する第３の支持部５４の上面に配置されている。
【００５６】
上記説明した配線１７〜１９としては、金属膜を用いるとよい。配線１７〜１９としては、例えば、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００５７】
このように、配線１７〜１９として、金属膜を用いることにより、配線１９の構成要素に、第１及び第２の圧電体６２，６６を構成する圧電材料が含まれることがなくなる。これにより、配線１９により第１の圧電体６２の変位の一部が打ち消されることがなくなるため、支持体４２に設けられた配線１９に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００５８】
なお、圧電材料とは、それ自身の内的機能（物性）により電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換を行うことができる材料のことである。圧電材料としては、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いることができる。
【００５９】
第１の圧電カンチレバー２１は、第１の下部電極６１と、第１の圧電体６２と、第１の上部電極６３とを有する。第１の下部電極６１は、複数の第１の支持部５２の上面に設けられている。第１の下部電極６１は、パッド１３と電気的に接続されている。第１の下部電極６１の幅Ｗ１は、第１の支持部５２の上面に配線１９又は配線２７を形成可能なように、第１の支持部５２の幅Ｗ２２よりも狭くなるように構成されている。第１の支持部５２の幅Ｗ２が２００μｍの場合、第１の圧電体６２の幅Ｗ１は、例えば、１５０μｍとすることができる。
【００６０】
第１の下部電極６１の材料としては、例えば、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００６１】
第１の圧電体６２は、第１の下部電極６１の上面６１Ａに設けられている。第１の圧電体６２の材料としては、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いることができる。第１の圧電体６２としては、例えば、ＰＺＴ膜（例えば、厚さ２μｍ）を用いることができる。
【００６２】
第１の上部電極６３は、第１の圧電体６２の上面６２Ａに設けられている。第１の上部電極６３は、パッド１４と電気的に接続されている。第１の上部電極６３の材料としては、例えば、第１の圧電体６２の上面６２Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００６３】
上記構成とされた第１の圧電カンチレバー２１の側面は、第１の上部電極６３から第１の下部電極６１に向かうにつれて幅広形状となるような傾斜面とされている。第１の圧電カンチレバー２１の側面の傾斜角度は、例えば、３０度とすることができる。
【００６４】
このように、第１の圧電カンチレバー２１の側面を傾斜面とすることにより、第１の圧電カンチレバー２１の側面に配置された第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３の上面が傾斜面となるため、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３の上面に形成される配線３４，３６−１，３６−２の厚さを均一にすることが可能となる。このため、配線３４により電気的に接続される第１の上部電極６３と配線１８との間の電気的接続信頼性と、配線３６−１，３６−２により電気的に接続される第１の上部電極６３と配線２６との間の電気的接続信頼性とを向上させることができる。
【００６５】
第２の圧電カンチレバー２２は、第２の下部電極６５と、第２の圧電体６６と、第２の上部電極６７とを有する。第２の下部電極６５は、複数の第２の支持部５３の上面に設けられている。第２の下部電極６５は、パッド１３と電気的に接続されている。第２の下部電極６５の幅Ｗ３は、第２の支持部５３の上面に配線２６を形成可能なように、第２の支持部５３の幅Ｗ４２よりも狭くなるように構成されている。第２の支持部５３の幅Ｗ４が２００μｍの場合、第２の圧電体６６の幅Ｗ３は、例えば、１５０μｍとすることができる。
【００６６】
第２の下部電極６５の材料としては、例えば、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００６７】
第２の圧電体６６は、第２の下部電極６５の上面６５Ａに設けられている。第２の圧電体６６の材料としては、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いることができる。第２の圧電体６６としては、例えば、ＰＺＴ膜（例えば、厚さ２μｍ）を用いることができる。
【００６８】
第２の上部電極６７は、第２の圧電体６６の上面６６Ａに設けられている。第２の上部電極６７は、パッド１４と電気的に接続されている。第２の上部電極６７の材料としては、例えば、第２の圧電体６６の上面６６Ａに、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００６９】
上記構成とされた第２の圧電カンチレバー２２の側面は、第２の上部電極６７から第２の下部電極６５に向かうにつれて幅広形状となるような傾斜面とされている。第２の圧電カンチレバー２２の側面の傾斜角度は、例えば、３０度とすることができる。
【００７０】
このように、第２の圧電カンチレバー２２の側面を傾斜面とすることにより、第２の圧電カンチレバー２２の側面に配置された第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の上面が傾斜面となるため、第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の上面に形成される配線３５，３７−１，３７−２の厚さを均一にすることが可能となる。このため、配線３５により電気的に接続される第２の上部電極６７と配線１９との間の電気的接続信頼性と、配線３７−１，３７−２により電気的に接続される第２の上部電極６７と配線２７との間の電気的接続信頼性とを向上させることができる。
【００７１】
配線２５−１は、第３の支持部５４の上面から第３の支持部５４と接続された部分の第１及び第２の支持部５２，５３の上面に亘るように設けられている。配線２５−１の一方の端部は、第１の下部電極６１と接続されており、配線２５−１の他方の端部は、第２の下部電極６５と接続されている。これにより、配線２５−１は、第１の下部電極６１と第２の下部電極６５とを電気的に接続している。配線２５−１は、第１及び第２の下部電極６１，６５と一体的に構成されている。配線２５−１の幅は、例えば、１５０μｍとすることができる。
【００７２】
配線２５−２は、第３の支持部５５の上面から第３の支持部５５と接続された部分の第１及び第２の支持部５２，５３の上面に亘るように設けられている。配線２５−２の一方の端部は、第２の下部電極６５と接続されており、配線２５−２の他方の端部は、第１の下部電極６１と接続されている。これにより、配線２５−２は、第１の下部電極６１と第２の下部電極６５とを電気的に接続している。配線２５−２は、第１及び第２の下部電極６１，６５と一体的に構成されている。配線２５−２の幅は、例えば、１５０μｍとすることができる。
【００７３】
配線２６は、配線２５−１，２５−２及び第２の下部電極６５に沿うように、第１〜第３の支持部５２〜５５に設けられている。配線２６は、第２の圧電カンチレバー２２と隣り合うように配置された２つの第１の圧電カンチレバー２１のうち、一方の第１の圧電カンチレバー２１の端部の近傍に設けられた第１の接続部７１と、他方の第１の圧電カンチレバー２１の端部の近傍に設けられた第２の接続部７２とを有する。第１の接続部７１は、第３の支持部５４の近傍に位置する部分の第１の支持部５２の上面に配置されている。第２の接続部７２は、第３の支持部５５の上面に配置されている。
【００７４】
第１の接続部７１は、第１の上部電極６３と接続された配線３６−１が接続される部分である。第２の接続部７２は、第１の上部電極６３と接続された配線３６−２が接続される部分である。配線２６は、配線３６−１，３６−２を介して、複数の第１の上部電極６３を電気的に接続している。第１及び第２の接続部７１，７２を除いた部分の配線２６の幅は、例えば、１５μｍとすることができる。第１及び第２の接続部７１，７２は、他の部分の配線２６の幅よりも広い幅とされている。
【００７５】
配線２７は、配線２５−１，２５−２及び第１の下部電極６１に沿うように、第１〜第３の支持部５２〜５５に設けられている。配線２７は、第１の圧電カンチレバー２１と隣り合うように配置された２つの第２の圧電カンチレバー２２のうち、一方の第２の圧電カンチレバー２２の端部の近傍に設けられた第１の接続部７４と、他方の第２の圧電カンチレバー２２の端部の近傍に設けられた第２の接続部７５とを有する。第１の接続部７４は、第３の支持部５５の近傍に位置する部分の第２の支持部５３の上面に配置されている。第２の接続部７５は、第３の支持部５４の上面に配置されている。
【００７６】
第１の接続部７４は、第２の上部電極６７と接続された配線３７−１が接続される部分である。第２の接続部７５は、第２の上部電極６７と接続された配線３７−２が接続される部分である。配線２７は、配線３７を介して、複数の第２の上部電極６７を電気的に接続している。第１及び第２の接続部７４，７５を除いた部分の配線２７の幅は、例えば、１５μｍとすることができる。第１及び第２の接続部７４，７５は、他の部分の配線２７の幅よりも広い幅とされている。
【００７７】
上記説明した配線２５−１，２５−２，２６，２７の材料としては、例えば、第１及び第２の下部電極６１，６５と同じ金属膜を用いることができる。具体的には、配線２５−１，２５−２，２６，２７としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【００７８】
このように、配線２６として、金属膜を用いることにより、配線２６の構成要素に、第１及び第２の圧電体６２，６６を構成する圧電材料が含まれることがなくなる。これにより、配線２６により第２の圧電体６６の変位の一部が打ち消されることがなくなるため、支持体４２に設けられた配線２６に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００７９】
また、配線２７として、金属膜を用いることにより、配線２７の構成要素に、第１及び第２の圧電体６２，６６を構成する圧電材料が含まれることがなくなる。これにより、配線２７により第１の圧電体６２の変位の一部が打ち消されることがなくなるため、支持体４２に設けられた配線２７に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００８０】
第１の絶縁部材３１−１は、配線１８の他方の端部の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３の端部から配線１８の他方の端部に亘るように配設されている。第１の絶縁部材３１−１の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材３１−１は、第１の絶縁部材３１−１の上面に形成される配線３４が第１の下部電極６１と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【００８１】
第１の絶縁部材３１−２は、第１の接続部７１の近傍に位置する部分の第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から第１の接続部７１に亘るように配設されている。第１の絶縁部材３１−２の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材３１−２は、第１の絶縁部材３１−２の上面に形成される配線３６−１が第１の下部電極６１と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【００８２】
第１の絶縁部材３１−３は、第２の接続部７２の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から第２の接続部７２に亘るように配設されている。第１の絶縁部材３１−３の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材３１−３は、第１の絶縁部材３１−３の上面に形成される配線３６−２が第１の下部電極６１と接続されることを防止するための部材である。
【００８３】
上記構成とされた第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３の材料としては、例えば、感光性樹脂を用いることができる。
【００８４】
第２の絶縁部材３２−１は、配線１９の他方の端部の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７の端部から配線１９の他方の端部に亘るように配設されている。第２の絶縁部材３２−１の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第２の絶縁部材３２−１は、第２の絶縁部材３２−１の上面に形成される配線３５が第２の下部電極６５と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【００８５】
第２の絶縁部材３２−２は、第１の接続部７４の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から第１の接続部７４に亘るように配設されている。第２の絶縁部材３２−２の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第２の絶縁部材３２−２は、第２の絶縁部材３２−２の上面に形成される配線３７−１が第２の下部電極６７と接続されることを防止するための部材である。
【００８６】
第２の絶縁部材３２−３は、第２の接続部７５の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から第２の接続部７５に亘るように配置されている。第２の絶縁部材３２−３の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第２の絶縁部材３２−３は、第２の絶縁部材３２−３の上面に形成される配線３６−２が第２の下部電極６５と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【００８７】
上記構成とされた第１の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の材料としては、例えば、感光性樹脂を用いることができる。
【００８８】
配線３４は、第１の絶縁部材３１−１の上面に設けられている。配線３４の一方の端部は、配線１８の上面と接続されており、配線３４の他方の端部は、第１の上部電極６３の上面と接続されている。これにより、配線３４は、パッド１４と接続された配線１８と第１の上部電極６３とを電気的に接続している。
【００８９】
配線３５は、第２の絶縁部材３２−１の上面に設けられている。配線３５の一方の端部は、配線１９の上面と接続されており、配線３５の他方の端部は、第２の上部電極６７の上面と接続されている。これにより、配線３５は、パッド１５と接続された配線１９と第２の上部電極６７とを電気的に接続している。
【００９０】
配線３６−１は、第１の絶縁部材３１−２の上面に設けられている。配線３６−１の一方の端部は、第１の接続部７１の上面と接続されており、配線３６−１の他方の端部は、第１の上部電極６３の上面と接続されている。これにより、配線３６−１は、パッド１５と接続された配線１９と第１の上部電極６３とを電気的に接続している。
【００９１】
配線３６−２は、第１の絶縁部材３１−３の上面に設けられている。配線３６−２の一方の端部は、第２の接続部７２の上面と接続されており、配線３６−２の他方の端部は、第１の上部電極６３の上面と接続されている。これにより、配線３６−２は、配線２６，３６−１を介して、第１の上部電極６３と他の第１の上部電極６３とを電気的に接続している。
【００９２】
上記構成とされた配線３６−１，３６−２は、配線２６を介して、複数の第１の上部電極６３を電気的に接続している。
【００９３】
配線３７−１は、第２の絶縁部材３２−２の上面に設けられている。配線３７−１の一方の端部は、第１の接続部７４の上面と接続されており、配線３７−１の他方の端部は、第２の上部電極６７の上面と接続されている。これにより、配線３７−１は、配線２７と第２の上部電極６７とを電気的に接続している。
【００９４】
配線３７−２は、第２の絶縁部材３２−３の上面に設けられている。配線３７−２の一方の端部は、第２の接続部７５の上面と接続されており、配線３７−２の他方の端部は、第２の上部電極６７の上面と接続されている。これにより、配線３７−２は、配線２７，３７−１を介して、第２の上部電極６７と他の第２の上部電極６７とを電気的に接続している。
【００９５】
上記構成とされた配線３７−１，３７−２は、配線２７を介して、複数の第２の上部電極６７を電気的に接続している。
【００９６】
上記説明した配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【００９７】
このように、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２としてＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜を用いることで、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２の抵抗値を低くすることができる。
【００９８】
本実施の形態の圧電アクチュエータによれば、支持体４２の上面に設けられ、複数の第１の支持部５２に設けられた第１の上部電極６３と電気的に接続される配線２６と、支持体４２の上面に設けられ、複数の第２の支持部５３に設けられた第２の上部電極６７と電気的に接続される配線１９，２７とを、金属膜により構成することで、配線１９，２６，２７に圧電材料が含まれることがなくなるため、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【００９９】
図３〜図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図である。図３〜図１５において、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１００】
図３〜図１５を参照して、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０の製造方法について説明する。
【０１０１】
始めに、図３に示す工程では、支持部材１１の母材となる基板８１を準備する。基板８１としては、例えば、第１のシリコン基板４５（例えば、厚さが４７０μｍ）と、第２のシリコン基板４６（例えば、厚さが３０μｍ）と、第１のシリコン基板４５と第２のシリコン基板４６との間に形成されたＳｉＯ２膜４７（例えば、厚さが０．５μｍ）と、第２のシリコン基板４６の上面４６Ａに形成されたＳｉＯ２膜４８（例えば、厚さが０．５μｍ）と、第１のシリコン基板４５の下面４５Ａに形成されたＳｉＯ２膜４９（例えば、厚さが０．５μｍ）とを有したＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハを用いることができる。
【０１０２】
次いで、図４に示す工程では、基板８１に設けられたＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａ（基板８１の上面）に、第１及び第２の下部電極６１，６５の母材となる第１の金属層８３と、第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４と、第１及び第２の上部電極６３，６７の母材となる第２の金属層８５とを順次形成する（圧電カンチレバー母材形成工程）。
【０１０３】
第１の金属層８３及び第２の金属層８５は、例えば、スパッタ法により形成する。第１及び第２の金属層８３，８５としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。誘電体層８４としては、例えば、ＰＺＴ膜（例えば、厚さ２μｍ）を用いることができる。ＰＺＴ膜は、例えば、ゾル・ゲル法（ＣＳＤ（Chemical Solution Deposition）法ともいう）で成膜することができる。ゾル・ゲル法では、成膜に使用する装置が安価であるため、製造コストを下げることができる。また、ＰＺＴ膜は、スパッタ法で成膜してもよい。
【０１０４】
次いで、図５に示す工程では、第１及び第２の圧電カンチレバー２１，２２の形成領域に対応する部分の第２の金属層８５の上面８５Ａを覆うエッチング用レジスト膜８７を形成する。
【０１０５】
次いで、図６に示す工程では、エッチング用レジスト膜８７をマスクとする異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜８７から露出された部分の誘電体層８４及び第２の金属層８５を、第１の金属層８３の上面８３Ａが露出されるまでエッチングすることで、第１及び第２の上部電極６３，６７と、第１及び第２の圧電体６２，６６とを同時に形成する（上部電極及び圧電体形成工程）。
【０１０６】
このとき、第１の上部電極６３及び第１の圧電体６２よりなる構造体の側面、及び第２の上部電極６７及び第２の圧電体６６よりなる構造体の側面が、エッチング用レジスト膜８７から第１の金属層８３に向かうにつれて幅広形状とされた傾斜面（例えば、傾斜角度は３０度）となるようにエッチングする。
【０１０７】
具体的には、例えば、第１の上部電極６３及び第１の圧電体６２よりなる構造体の側面、及び第２の上部電極６７及び第２の圧電体６６よりなる構造体の側面に、デポが付着しないようなエッチング条件を用いて、エッチングを行う。
【０１０８】
次いで、図７に示す工程では、図６に示すエッチング用レジスト膜８７を除去し、その後、第１及び第２の上部電極６３，６７の上面と、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７の形成領域に対応する部分の第１の金属層８３の上面８３Ａとを覆うエッチング用レジスト膜８９を形成する。
【０１０９】
次いで、図８に示す工程では、エッチング用レジスト膜８９をマスクとする異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜８９から露出された部分の第１の金属層８３を、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａが露出するまでエッチングすることで、第１及び第２の下部電極６１，６５と、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７とを同時に形成する（下部電極及び配線形成工程）。なお、図８〜図１５において、パッド１４，１５及び配線１７、２５−１，２５−２，２６，２７を図示することは困難なため、同図において、パッド１４，１５及び配線１７、２５−１，２５−２，２６，２７の図示を省略する。
【０１１０】
このように、第１及び第２の下部電極６１，６５の母材となる第１の金属層８３（例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜）をパターニングすることで、配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を形成することにより、配線１９，２６，２７の構成要素に、圧電材料（第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４）が含まれることがなくなるため、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１１１】
なお、第１の上部電極６３及び第１の圧電体６２よりなる構造体の側面、及び第２の上部電極６７及び第２の圧電体６６よりなる構造体の側面が、エッチング用レジスト膜８７から第１の金属層８３に向かうにつれて幅広形状とされた傾斜面（デポが付着した傾斜面）とされているため、上記下部電極及び配線形成工程を行うことで、第１及び第２の下部電極６１，６５の側面も傾斜面となる。
【０１１２】
次いで、図９に示す工程では、図８に示すエッチング用レジスト膜８９を除去する。
【０１１３】
次いで、図１０に示す工程では、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を同時に形成する（絶縁部材形成工程）。なお、図９〜図１５では、第１の絶縁部材３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を図示することは困難なため、同図において、第１の絶縁部材３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の図示を省略する。
【０１１４】
具体的には、図９に示す構造体上に、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を塗布し、次いで、感光性樹脂を露光、現像処理し、その後、感光性樹脂を熱硬化させることにより、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を同時に形成する。
【０１１５】
第１の絶縁部材３１−１は、配線１８の他方の端部の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３の端部から配線１８の他方の端部に亘るように形成する。第１の絶縁部材３１−２は、第１の接続部７１の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から第１の接続部７１に亘るように形成する。
【０１１６】
第１の絶縁部材３１−３は、第２の接続部７２の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー２１の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から第２の接続部７２に亘るように形成する。第２の絶縁部材３２−１は、配線１９の他方の端部の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７の端部から配線１９の他方の端部に亘るように形成する。
【０１１７】
第２の絶縁部材３２−２は、第１の接続部７４の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から第１の接続部７４に亘るように形成する。第２の絶縁部材３１−３は、第２の接続部７５の近傍に位置する第２の圧電カンチレバー２２の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から第２の接続部７５に亘るように形成する。
【０１１８】
上記説明したように、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を用いて第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を形成することにより、安価に第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を形成することが可能となるため、圧電アクチュエータ１０の製造コストを低減することができる。
【０１１９】
また、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を用いて第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３を形成することにより、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２が形成される第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３及び第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の上面が緩やかな傾斜面となるため、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２の厚さを均一にすることが可能となる。
【０１２０】
これにより、配線３４，３６−１，３６−２を介して、電気的に接続される第１の上部電極６３と配線１８，２６と間の電気的接続信頼性、及び配線３５，３７−１，３７−２を介して、電気的に接続される第２の上部電極６７と配線１９，２７と間の電気的接続信頼性を向上させることができる。
【０１２１】
次いで、図１１に示す工程では、図１０に示す構造体上に、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２の形成領域に対応する部分の配線１８、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３、第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３、第１の接続部７１，７４、及び第２の接続部７２，７５を露出する開口部９２を有したリフトオフ用レジスト膜９１を形成する。
【０１２２】
開口部９２の側面に対応する部分のリフトオフ用レジスト膜９１の断面は、逆テーパ形状とされている。つまり、開口部９２は、リフトオフ用レジスト膜９１の上面から下面に向かうにつれて、幅広形状とされている。
【０１２３】
次いで、図１２に示す工程では、図１１に示す構造体の上面側から金属膜９４を成膜することで、開口部９２を通過した金属膜９４により構成された配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２を形成する（配線形成工程）。このとき、リフトオフ用レジスト膜９１の上面に不要な金属膜９４が形成される。
【０１２４】
配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２を構成する金属膜９４としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０１２５】
このように、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２としてＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜を用いることで、配線３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２の抵抗値を低くすることができる。
【０１２６】
次いで、図１３に示す工程では、図１２に示すリフトオフ用レジスト膜９１を除去するする。これにより、リフトオフ用レジスト膜９１の上面に形成された不要な金属膜９４は、リフトオフ用レジスト膜９１と共に除去される。
【０１２７】
次いで、図１４に示す工程では、図１に示す枠体４１と支持体４２との間に位置する部分の第２のシリコン基板４６及びＳｉＯ２膜４７，４８をエッチングにより除去することで、基板８１に第１のシリコン基板４５の上面４５Ｂを露出する溝９７を形成する。
【０１２８】
具体的には、図１３に示す構造体上に、溝９７の形成領域に対応する部分のＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａを露出する開口部（図示せず）を有したエッチング用レジスト膜（図示せず）を形成し、このエッチング用レジスト膜をマスクとする異方性エッチングにより、溝９７を形成する。エッチング用レジスト膜は、溝９７を形成後に除去する。
【０１２９】
次いで、図１５に示す工程では、図１４に示す構造体の下面側から、枠体４１の形成領域に対応する部分の第１のシリコン基板４５及びＳｉＯ２膜４９をエッチングにより除去することで、枠体４１及び支持体４２を備えた支持部材１１を形成する。これにより、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０が製造される。
【０１３０】
具体的には、図１４に示す構造体の下面側に、溝９７及び支持体４２の形成領域に対応する部分のＳｉＯ２膜４９の下面４９Ａを露出する開口部（図示せず）を有したエッチング用レジスト膜（図示せず）を形成し、このエッチング用レジスト膜をマスクとする異方性エッチングにより、開口部（図示せず）から露出された部分の第１のシリコン基板４５及びＳｉＯ２膜４９を除去することで、枠体４１及び支持体４２を備えた支持部材１１を形成する。
【０１３１】
本実施の形態の圧電アクチュエータの製造方法によれば、下部電極の母材となる第１の金属層８３（例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜）をパターニングすることで、配線１９，２６，２７を形成することにより、配線１９，２６，２７の構成要素に、圧電材料（第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４）が含まれることがなくなるため、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１３２】
上記説明した第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０では、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７として、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜（つまり、第１及び第２の下部電極６１，６５と同じ膜）を用いた場合を例に挙げて説明したが、Ｔｉ／Ｐｔ積層膜の代わりとして、例えば、Ｔｉ膜（２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）によりパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を構成してもよい。
【０１３３】
このように、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜やＡｌ膜によりパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を構成することで、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１０の屈曲効率の低下を抑制することができると共に、Ｔｉ／Ｐｔ積層膜を用いた場合と比較して、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７の抵抗値を小さくすることができる。
【０１３４】
なお、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜によりパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７が構成された圧電アクチュエータを第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータ１００として、以下の説明を行う。
【０１３５】
圧電アクチュエータ１００は、圧電アクチュエータ１００を構成するパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を構成する金属膜が、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０を構成するパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を構成する金属膜と異なる以外は、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０と同様に構成される。
【０１３６】
図１６〜図２１は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図である。図１６〜図２１において、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０と同一構成部分には、同一符号を付す。
【０１３７】
図１６〜図２１を参照して、第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータ１００の製造方法について説明する。
【０１３８】
始めに、図１６に示す工程では、先に説明した図１〜図５に示す工程と同様な処理を行うことで、図５に示す構造体を形成し、次いで、異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜８７から露出された部分の図５に示す第１の金属層８３、誘電体層８４、及び第２の金属層８５をパターニングすることにより、側面がテーパ形状（傾斜面）とされた第１及び第２の圧電カンチレバー２１，２２を形成する（圧電カンチレバー形成工程）。
【０１３９】
次いで、図１７に示す工程では、図１６に示すエッチング用レジスト膜８７を除去する。
【０１４０】
次いで、図１８に示す工程では、図１７に示す構造体上に、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７の形成領域に対応する部分の基板８１の上面を露出すると共に、断面が逆テーパ形状とされた開口部１０６を有したリフトオフ用レジスト膜１０５を形成する（リフトオフ用レジスト膜形成工程）。
【０１４１】
次いで、図１９に示す工程では、図１８に示す構造体の上面側から金属膜１０８を成膜することで、開口部１０６を通過した金属膜１０８により構成されたパッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を形成する（金属膜形成工程）。なお、図１９〜図２１では、パッド１４，１５及び配線１８，１９、２５−１，２５−２，２６，２７を図示することは困難なため、同図において、パッド１４，１５及び配線１８，１９、２５−１，２５−２，２６，２７の図示を省略する。
【０１４２】
このとき、リフトオフ用レジスト膜１０５の上面に不要な金属膜１０８が形成される。金属膜１０８としては、例えば、第１及び第２の下部電極６１，６５を構成する金属膜よりも抵抗値の低い金属膜を用いるとよい。金属膜１０８としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いるとよい。
【０１４３】
このように、第１及び第２の下部電極６１，６５を構成する金属膜よりも抵抗値の低い金属膜１０８をパターニングすることで、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を形成することにより、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１００の屈曲効率の低下を抑制することができると共に、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７の抵抗値を低くすることができる。
【０１４４】
次いで、図２０に示す工程では、図１９に示すリフトオフ用レジスト膜１０５を除去する（リフトオフ工程）。
【０１４５】
これにより、リフトオフ用レジスト膜１０５の上面に形成された不要な金属膜１０８は、リフトオフ用レジスト膜１０５と共に除去される。
【０１４６】
次いで、図２１に示す工程では、先に説明した図１４及び図１５に示す工程と同様な処理を行うことで、枠体４１及び支持体４２を備えた支持部材１１を形成する。これにより、第１の実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータ１００が製造される。
【０１４７】
本実施の形態の変形例に係る圧電アクチュエータの製造方法によれば、第１及び第２の下部電極６１，６５を構成する金属膜よりも抵抗値の低い金属膜１０８をパターニングすることで、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７を形成することにより、配線１９，２６，２７に起因する圧電アクチュエータ１００の屈曲効率の低下を抑制することができると共に、パッド１３〜１５及び配線１７〜１９、２５−１，２５−２，２６，２７の抵抗値を低くすることができる。
【０１４８】
（第２の実施の形態）
図２２は、本発明の第２の実施の形態の圧電アクチュエータの平面図である。図２３は、図２２に示す圧電アクチュエータのＣ−Ｃ線方向の断面図であり、図２４は、図２２に示す圧電アクチュエータのＤ−Ｄ線方向の断面図である。
【０１４９】
図２２〜図２３を参照するに、第２の実施の形態の圧電アクチュエータ１１０は、第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１０に設けられた配線１８，１９，２５−１，２５−２，２６，２７，３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２、第１及び第２の圧電カンチレバー２１，２２、第１の絶縁部材３１−１，３１−２，３１−３、第２の絶縁部材３２−１，３２−２，３２−３の代わりに、第２の配線である配線１１２、第３の配線である配線１１３、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７、第１の配線である配線１１８−１，１１８−２、第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４、第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３、配線１３１，１３２、第４の配線である配線１３３〜１３５、及び第５の配線である配線１３６，１３７を設けると共に、さらに絶縁層１１４を設け、絶縁層１１４の上面１１４Ａにパッド１３〜１５及び配線１７を配置した以外は、圧電アクチュエータ１０と同様に構成される。
【０１５０】
配線１１２は、連続する１つの配線であり、接続部５１の上面、及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に設けられている。配線１１２は、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の外形に沿うような形状とされている。配線１１２は、配線１３１，１３３〜１３５と接続されることにより、パッド１４及び複数の第１の上部電極６３を電気的に接続するための配線である。
【０１５１】
配線１１２は、金属膜により構成されている。配線１１２を構成する金属膜としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜や、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とが順次積層されたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０１５２】
このように、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配置される配線１１２を金属膜により構成することにより、配線１１２の構成要素に、圧電材料（第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４）が含まれることがなくなるため、配線１１２に起因する圧電アクチュエータ１１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１５３】
また、配線１１２を構成する金属膜として、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜やＡｌ膜を用いることにより、配線１１２の抵抗値を小さくすることができる。配線１１２の幅は、例えば、１５μｍとすることができる。
【０１５４】
配線１１３は、連続する１つの配線であり、接続部５１の上面、及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に設けられている。配線１１３は、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の外形に沿うような形状とされている。配線１１３は、配線１３２，１３６，１３７と接続されることにより、パッド１５及び複数の第２の上部電極６７を電気的に接続するための配線である。
【０１５５】
配線１１３は、金属膜により構成されている。配線１１３を構成する金属膜としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜や、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とが順次積層されたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０１５６】
このように、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配置される配線１１３を金属膜により構成することにより、配線１１３の構成要素に、圧電材料（第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４）が含まれることがなくなるため、配線１１３に起因する圧電アクチュエータ１１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１５７】
また、配線１１３を構成するとして、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜やＡｌ膜を用いることにより、配線１１３の抵抗値を小さくすることができる。配線１１３の幅は、例えば、１５μｍとすることができる。
【０１５８】
絶縁層１１４は、第１及び第２の支持部５２，５３の上面に形成された部分の配線１１２，１１３を覆うように、支持部材１１の上面に設けられている。絶縁層１１４の上面１１４Ａは、平坦な面とされている。第１の支持部５２に配置された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａは、第１の圧電カンチレバー１１６を形成するための面である。また、第２の支持部５３に配置された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａは、第２の圧電カンチレバー１１７を形成するための面である。
【０１５９】
絶縁層１１４は、開口部１４１〜１４３を有する。開口部１４１は、接続部５１に配置された部分の配線１１２，１１３の上面を露出するように形成されている。開口部１４２は、第３の支持部５４に配置された部分の配線１１２，１１３の上面を露出するように形成されている。開口部１４３は、第３の支持部５５に配置された部分の配線１１２，１１３の上面を露出するように形成されている。絶縁層１１４としては、例えば、ＳｉＯ２膜を用いることができる。この場合、絶縁層１１４の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【０１６０】
第１の圧電カンチレバー１１６は、第１の支持部５２に配置された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に設けられている。つまり、第１の圧電カンチレバー１１６は、配線１１２，１１３が形成された平面（ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａ）とは、別の平面（絶縁層１１４の上面１１４Ａ）に設けられている。第１の圧電カンチレバー１１６は、第１の実施の形態で説明した第１の圧電カンチレバー２１よりも幅が広い（面積が大きい）以外は第１の圧電カンチレバー２１と同様な構成（具体的には、第１の下部電極６１と、第１の圧電体６２と、第１の上部電極６３とが順次積層された構成）とされている。
【０１６１】
このように、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に、配線１１２，１１３を設け、平坦な上面１１４Ａを有し、第１及び第２の支持部５２，５３の上面に形成された部分の配線１１２，１１３を覆う絶縁層１１４を設け、第１の支持部５２に形成された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａに第１の圧電カンチレバー１１６を設けることにより、絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に第１の圧電カンチレバー１１６を配置することが可能となるため、第１の圧電体６２の面積を増加させることができる。これにより、第１の圧電カンチレバー１１６の屈曲変位量を増加させることができる。
【０１６２】
第１の支持部５２の幅Ｗ２が２００μｍの場合、第１の圧電体６２の幅Ｗ５は、例えば、１８０μｍとすることができる。
【０１６３】
第２の圧電カンチレバー１１７は、第２の支持部５３に配置された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に設けられている。つまり、配線１１２，１１３が形成された平面（ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａ）とは、別の平面（絶縁層１１４の上面１１４Ａ）に設けられている。第２の圧電カンチレバー１１７は、第１の実施の形態で説明した第２の圧電カンチレバー２２よりも幅が広い以外は第２の圧電カンチレバー２２と同様な構成（具体的には、第２の下部電極６５と、第２の圧電体６６と、第２の上部電極６７とが順次積層された構成）とされている。
【０１６４】
このように、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に、配線１１２，１１３を設け、平坦な上面１１４Ａを有し、第１及び第２の支持部５２，５３の上面に形成された部分の配線１１２，１１３を覆う絶縁層１１４を設け、第２の支持部５３に形成された部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａに第２の圧電カンチレバー１１７を設けることにより、絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に第２の圧電カンチレバー１１７を配置することが可能となるため、第２の圧電体６６の面積を増加させることができる。これにより、第２の圧電カンチレバー１１７の屈曲変位量を増加させることができる。
【０１６５】
第２の支持部５３の幅Ｗ４が２００μｍの場合、第２の圧電体６６の幅Ｗ６は、例えば、１８０μｍとすることができる。
【０１６６】
配線１１８−１は、第３の支持部５４に形成された絶縁層１１４の上面１１４Ａに設けられている。配線１１８−１は、一方の端部が第１の下部電極６１と接続されており、他方の端部が第２の下部電極６５と接続されている。
【０１６７】
配線１１８−２は、第３の支持部５５に形成された絶縁層１１４の上面１１４Ａに設けられている。配線１１８−１は、一方の端部が第２の下部電極６５と接続されており、他方の端部が第１の下部電極６１と接続されている。
【０１６８】
上記配線１１８−１，１１８−２は、複数の第１及び第２の下部電極６１，６５と一体的に構成されると共に、複数の第１及び第２の下部電極６１，６５を電気的に接続している。
【０１６９】
配線１１８−１，１１８−２としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。
【０１７０】
第１の絶縁部材１２１−１は、パッド１４の端部から開口部１４１から露出された部分の配線１１２の上面に亘るように配置されている。第１の絶縁部材１２１−１の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材１２１−１は、配線１３１を形成するための部材である。
【０１７１】
第１の絶縁部材１２１−２は、開口部１４１の近傍に位置する部分の第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、開口部１４１により露出された部分の配線１１２の上面から第１の上部電極６３に亘るように配置されている。第１の絶縁部材１２１−２の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材１２１−２は、第１の絶縁部材１２１−２の上面に形成される配線１３３が第１の下部電極６１と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【０１７２】
第１の絶縁部材１２１−３は、開口部１４２の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、開口部１４２により露出された部分の配線１１２の上面から第１の上部電極６３に亘るように配置されている。第１の絶縁部材１２１−３の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材１２１−３は、第１の絶縁部材１２１−３の上面に形成される配線１３４が第１の下部電極６１と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【０１７３】
第１の絶縁部材１２１−４は、開口部１４３の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、開口部１４３により露出された部分の配線１１２の上面から第１の上部電極６３に亘るように配置されている。第１の絶縁部材１２１−４の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材１２１−４は、第１の絶縁部材１２１−４の上面に形成される配線１３５が第１の下部電極６１と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【０１７４】
上記構成とされた第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４の材料としては、例えば、感光性樹脂を用いることができる。
【０１７５】
第２の絶縁部材１２２−１は、パッド１５の端部から開口部１４１から露出された部分の配線１１３の上面に亘るように配置されている。第２の絶縁部材１２２−１の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第１の絶縁部材１２１−１は、配線１３２を形成するための部材である。
【０１７６】
第２の絶縁部材１２２−２は、開口部１４２の近傍に位置する部分の第２の圧電カンチレバー１１７の側面を覆うと共に、開口部１４２により露出された部分の配線１１３の上面から第２の上部電極６７に亘るように配置されている。第２の絶縁部材１２２−２の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第２の絶縁部材１２２−２は、第２の絶縁部材１２２−２の上面に形成される配線１３６が第２の下部電極６５と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【０１７７】
第２の絶縁部材１２２−３は、開口部１４２の近傍に位置する第１の圧電カンチレバー１１７の側面を覆うと共に、開口部１４２により露出された部分の配線１１３の上面から第２の上部電極６７に亘るように配置されている。第２の絶縁部材１２２−３の上面は、緩やかな傾斜面とされている。第２の絶縁部材１２２−３は、第２の絶縁部材１２２−３の上面に形成される配線１３７が第２の下部電極６５と電気的に接続されることを防止するための部材である。
【０１７８】
配線１３１は、第１の絶縁部材１２１−１の上面に設けられている。配線１３１の一方の端部は、パッド１４の上面と接続されており、配線１３１の他方の端部は、開口部１４１から露出された部分の配線１１２の上面と接続されている。これにより、配線１３１は、パッド１４と配線１１２とを電気的に接続している。
【０１７９】
配線１３２は、第２の絶縁部材１２２−１の上面に設けられている。配線１３２の一方の端部は、パッド１５の上面と接続されており、配線１３２の他方の端部は、開口部１４１から露出された部分の配線１１３の上面と接続されている。これにより、配線１３２は、パッド１５と配線１１３とを電気的に接続している。
【０１８０】
配線１３３は、第１の絶縁部材１２１−２の上面に設けられている。配線１３３の一方の端部は、開口部１４１から露出された部分の配線１１２の上面と接続されており、配線１３３の他方の端部は、第１の上部電極６３の上面と接続されている。これにより、配線１３３は、配線１１２，１３１を介して、パッド１４と第１の上部電極６３とを電気的に接続している。
【０１８１】
配線１３４は、第１の絶縁部材１２１−３の上面に設けられている。配線１３４の一方の端部は、開口部１４２の近傍に位置する部分の第１の上部電極６３と接続されており、配線１３４の他方の端部は、開口部１４２から露出された部分の配線１１２の上面と接続されている。
【０１８２】
配線１３５は、第１の絶縁部材１２１−４の上面に設けられている。配線１３５の一方の端部は、開口部１４３の近傍に位置する部分の第１の上部電極６３と接続されており、配線１３５の他方の端部は、開口部１４３から露出された部分の配線１１２の上面と接続されている。これにより、複数の第１の上部電極６３は、配線１１２，１３４，１３５を介して、電気的に接続されている。
【０１８３】
配線１３６は、第１の絶縁部材１２２−２の上面に設けられている。配線１３６の一方の端部は、開口部１４２から露出された部分の配線１１３の上面と接続されており、配線１３６の他方の端部は、第２の上部電極６７の上面と接続されている。これにより、配線１３６は、配線１１３，１３２を介して、パッド１５と第２の上部電極６７とを電気的に接続している。
【０１８４】
配線１３７は、第１の絶縁部材１２２−３の上面に設けられている。配線１３７の一方の端部は、開口部１４３から露出された部分の配線１１３の上面と接続されており、配線１３７の他方の端部は、第２の上部電極６７の上面と接続されている。これにより、複数の第２の上部電極６７は、配線１１３，１３６，１３７を介して、電気的に接続されている。
【０１８５】
配線１３１〜１３７としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０１８６】
このように、配線１３１〜１３７としてＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜を用いることで、配線１３１〜１３７の抵抗値を低くすることができる。
【０１８７】
本実施の形態の圧電アクチュエータによれば、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配置される配線１１２，１１３を金属膜により構成することにより、配線１１２，１１３の構成要素に、圧電材料（第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４）が含まれることがなくなるため、配線１１２，１１３に起因する圧電アクチュエータ１１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１８８】
また、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配線１１２，１１３を設け、第１及び第２の支持部５２，５３上に配置された配線１１２，１１３を覆う絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を配置することにより、第１及び第２の支持部５２，５３に設けられた絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を設けることが可能となるため、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７の屈曲変位量を増加させることができる。
【０１８９】
図２５〜図３９は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの製造工程を示す図である。図２５〜図３９において、第２の実施の形態の圧電アクチュエータ１１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１９０】
図２５〜図３９を参照して、第２の実施の形態の圧電アクチュエータ１１０の製造方法について説明する。始めに、第１の実施の形態で説明した図３に示す基板８１を準備する。
【０１９１】
次いで、図２５に示す工程では、基板８１の上面に、金属膜１４７を成膜し、次いで、配線１１２，１１３の形成領域に対応する部分の金属膜１４７の上面１４７Ａを覆うエッチング用レジスト膜１４８を形成する。
【０１９２】
金属膜１４７は、配線１１２，１１３の母材となる膜である。金属膜１４７は、例えば、スパッタ法により形成することができる。金属膜１４７としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜や、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とが順次積層されたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０１９３】
また、金属膜１４７としてＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜やＡｌ膜を用いることにより、配線１１２，１１３の抵抗値を小さくすることができる。
【０１９４】
次いで、図２６に示す工程では、異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜１４８から露出された部分の金属膜１４７を、ＳｉＯ２膜４８の上面４８Ａが露出するまでエッチングすることで、エッチング用レジスト膜１４８に覆われた配線１１２，１１３を形成する。なお、図２５及び図２６に示す工程が、「第２及び第３の配線形成工程」に相当する工程である。
【０１９５】
このように、金属膜１４７をパターニングして配線１１２，１１３を形成することにより、第２及び第３の配線１１２，１１３の構成に圧電材料が含まれることがなくなるため、圧電アクチュエータ１１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０１９６】
配線１１２の幅は、例えば、５０μｍとすることができる。配線１１３の幅は、例えば、５０μｍとすることができる。
【０１９７】
次いで、図２７に示す工程では、図２６に示すエッチング用レジスト膜１４８を除去する。
【０１９８】
次いで、図２８に示す工程では、配線１１２，１１３及び基板８１の上面を覆うと共に、平坦な上面１１４Ａを有した絶縁層１１４を形成する（絶縁層形成工程）。
【０１９９】
具体的には、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により、絶縁層１１４の母材となるＳｉＯ２膜（例えば、厚さ２．５μｍ）を形成し、その後、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）により、絶縁層１１４の上面１１４Ａの平坦化を行う。平坦化後の絶縁層１１４の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【０２００】
このように、絶縁層１１４の上面１１４Ａを平坦な面にすることで、絶縁層１１４の上面１１４Ａに第１及び第２の圧電アクチュエータ１１６，１１７を精度良く形成することができる。
【０２０１】
次いで、図２９に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図４に示す工程と同様な処理を行うことで、絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第１及び第２の下部電極６１，６５の母材となる第１の金属層８３と、第１及び第２の圧電体６２，６６の母材となる誘電体層８４と、第１及び第２の上部電極６３，６７の母材となる第２の金属層８５とを順次形成する（圧電カンチレバー母材形成工程）。
【０２０２】
第１及び第２の金属層８３，８５としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さが１０ｎｍ）と、Ｐｔ膜（例えば、厚さが１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｐｔ積層膜を用いることができる。誘電体層８４としては、例えば、ＰＺＴ膜（例えば、厚さ２μｍ）を用いることができる。
【０２０３】
その後、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７の形成領域に対応する部分の第２の金属層８５の上面８５Ａを覆うエッチング用レジスト膜１５１を形成する。
【０２０４】
次いで、図３０に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図６に示す工程と同様な処理を行うことにより、エッチング用レジスト膜１５１から露出された部分の誘電体層８４及び第２の金属層８５をエッチングすることで、第１及び第２の上部電極６３，６７と、第１及び第２の圧電体６２，６６とを同時に形成する（上部電極及び圧電体形成工程）。
【０２０５】
このとき、第１の上部電極６３及び第１の圧電体６２よりなる構造体の側面、及び第２の上部電極６７及び第２の圧電体６６よりなる構造体の側面が、エッチング用レジスト膜８７から第１の金属層８３に向かうにつれて幅広形状とされた傾斜面（例えば、傾斜角度は３０度）となるようにエッチングする。
【０２０６】
次いで、図３１に示す工程では、図３０に示すエッチング用レジスト膜１５１を除去し、その後、第１及び第２の上部電極６３，６７の上面と、パッド１３〜１５及び配線１７，１１８−１，１１８−２の形成領域に対応する部分の第２の金属膜８５の上面８５Ａとを覆うエッチング用レジスト膜１５３を形成する。
【０２０７】
次いで、図３２に示す工程では、エッチング用レジスト膜１５３をマスクとする異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜１５３から露出された部分の第１の金属層８３を除去することで、第１及び第２の下部電極６１，６５と、パッド１３〜１５及び配線１７，１１８−１，１１８−２とを同時に形成する（下部電極及び配線形成工程）。
【０２０８】
なお、図３２〜図３９では、パッド１３，１５及び配線１７，１１８−１，１１８−２を図示することが困難なため、同図において、パッド１３，１５及び配線１７，１１８−１，１１８−２の図示を省略する。
【０２０９】
これにより、第１の支持部５２に設けられた絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第１の圧電カンチレバー１１６が形成されると共に、第２の支持部５３に設けられた絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第２の圧電カンチレバー１１７が形成される。このとき、第１及び第２の下部電極６１，６５の側面もテーパー形状となる。
【０２１０】
また、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配線１１２，１１３を形成し、第１及び第２の支持部５２，５３上に配置された配線１１２，１１３を覆う絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を形成することにより、第１及び第２の支持部５２，５３に設けられた絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を形成ことが可能となるため、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７の屈曲変位量を増加させることができる。
【０２１１】
次いで、図３３に示す工程では、図３２に示すエッチング用レジスト膜１５３を除去する。
【０２１２】
次いで、図３４に示す工程では、図３３に示す構造体上に、開口部１４１〜１４３（図２２参照）の形成領域に対応する部分の絶縁層１１４の上面１１４Ａを露出する開口部１５６を有したエッチング用レジスト膜１５５を形成する。
【０２１３】
次いで、図３５に示す工程では、異方性エッチング（例えば、ドライエッチング）により、エッチング用レジスト膜１５５から露出された部分の絶縁層１１４を、配線１１２，１１３の上面が露出するまでエッチングすることで、開口部１４１〜１４３を形成する。図３４及び図３５に示す工程が、「開口部形成工程」に相当する工程である。
【０２１４】
なお、図３４〜図３９では、開口部１４２を図示することが困難なため、同図において、開口部１４２の図示を省略する。
【０２１５】
次いで、図３６に示す工程では、図３５に示すエッチング用レジスト膜１５５を除去する。
【０２１６】
次いで、図３７に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１０に示す工程と同様な処理を行うことで、第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４と、第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３とを同時に形成する（絶縁部材形成工程）。
【０２１７】
第１の絶縁部材１２１−１は、開口部１４１の近傍に位置する部分のパッド１４の端部から開口部１４１に露出された配線１１２の上面に亘るように形成する。第１の絶縁部材１２１−２は、開口部１４１の近傍に位置する部分の第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から開口部１４１に露出された部分の配線１１２の上面に亘るように形成する。
【０２１８】
第１の絶縁部材１２１−３は、開口部１４２の近傍に位置する部分の第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から開口部１４２に露出された部分の配線１１２の上面に亘るように形成する。第１の絶縁部材１２１−４は、開口部１４３の近傍に位置する部分の第１の圧電カンチレバー１１６の側面を覆うと共に、第１の上部電極６３から開口部１４３に露出された部分の配線１１２の上面に亘るように形成する。
【０２１９】
第２の絶縁部材１２２−１は、開口部１４１の近傍に位置する部分のパッド１５の端部から開口部１４１に露出された配線１１３の上面に亘るように形成する。第２の絶縁部材１２２−２は、開口部１４２の近傍に位置する部分の第２の圧電カンチレバー１１７の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から開口部１４２に露出された部分の配線１１３の上面に亘るように形成する。
【０２２０】
第２の絶縁部材１２２−３は、開口部１４３の近傍に位置する部分の第２の圧電カンチレバー１１７の側面を覆うと共に、第２の上部電極６７から開口部１４３に露出された部分の配線１１３の上面に亘るように形成する。
【０２２１】
上記説明した第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４及び第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３の材料としては、例えば、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を用いることができる。
【０２２２】
このように、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を用いて第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４及び第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３を形成することにより、第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４及び第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３を安価に形成することができる。
【０２２３】
また、感光性樹脂（例えば、感光性レジスト）を用いて第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４及び第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３を形成することにより、配線１３１〜１３７が形成される第１の絶縁部材１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４及び第２の絶縁部材１２２−１，１２２−２，１２２−３の上面が緩やかな傾斜面になるため、配線１３１〜１３７を均一な厚さに形成することが可能となる。
【０２２４】
これにより、配線１３１，１３３〜１３５を介して、電気的に接続される配線１１２と複数の第１の上部電極６３との間の電気的接続信頼性、及び配線１３２，１３６，１３７を介して、電気的に接続される配線１１３と複数の第２の上部電極６７との間の電気的接続信頼性を向上させることができる。
【０２２５】
次いで、図３８に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１１〜図１３に示す工程と同様な処理を行うことにより、配線１３１〜１３７を形成する（第４及び第５の配線形成工程）。
【０２２６】
なお、図３８及び図３９では、配線１３２，１３４〜１３６を図示することが困難なため、同図において、配線１３２，１３４〜１３６の図示を省略する。
【０２２７】
配線１３１は、パッド１４及び配線１１２と接続されるように、第１の絶縁部材１２１−１の上面に形成する。配線１３２は、パッド１５及び配線１１３と接続されるように、第２の絶縁部材１２２−１の上面に形成する。
【０２２８】
配線１３３は、開口部１４１から露出された部分の配線１１２及び第１の上部電極６３と接続されるように、第１の絶縁部材１２１−２の上面に形成する。配線１３４は、開口部１４２から露出された部分の配線１１２及び第１の上部電極６３と接続されるように、第１の絶縁部材１２１−３の上面に形成する。
【０２２９】
配線１３５は、開口部１４３から露出された部分の配線１１２及び第１の上部電極６３と接続されるように、第１の絶縁部材１２１−４の上面に形成する。配線１３６は、開口部１４２から露出された部分の配線１１３及び第２の上部電極６７と接続されるように、第２の絶縁部材１２２−２の上面に形成する。
【０２３０】
配線１３７は、開口部１４３から露出された部分の配線１１３及び第２の上部電極６７と接続されるように、第２の絶縁部材１２２−３の上面に形成する。
【０２３１】
このように、配線１３１〜１３７を形成することにより、パッド１４と複数の第１の上部電極６３とが電気的に接続されると共に、パッド１５と複数の第２の上部電極６７とが電気的に接続される。
【０２３２】
配線１３１〜１３７としては、例えば、Ｔｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ｎｉ膜（例えば、厚さ２５ｎｍ）と、Ａｕ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜（例えば、厚さ１００ｎｍ）を用いることができる。
【０２３３】
このように、配線１３１〜１３７としてＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、或いはＡｌ膜を用いることで、配線１３１〜１３７の抵抗値を低くすることができる。
【０２３４】
次いで、図３９に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図１４及び図１５に示す工程と同様な処理を行うことで、枠体４１及び支持体４２を備えた支持部材１１を形成する。これにより、第２の実施の形態の圧電アクチュエータ１１０が製造される。
【０２３５】
本実施の形態の圧電アクチュエータの製造方法によれば、金属膜１４７をパターニングして配線１１２，１１３を形成することにより、第２及び第３の配線１１２，１１３の構成に圧電材料が含まれることがなくなるため、圧電アクチュエータ１１０の屈曲効率の低下を抑制することができる。
【０２３６】
また、接続部５１及び第１〜第３の支持部５２〜５５の上面に配線１１２，１１３を形成し、第１及び第２の支持部５２，５３上に配置された配線１１２，１１３を覆う絶縁層１１４の上面１１４Ａに、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を形成することにより、第１及び第２の支持部５２，５３に設けられた絶縁層１１４の上面１１４Ａ全体に第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７を形成ことが可能となるため、第１及び第２の圧電カンチレバー１１６，１１７の屈曲変位量を増加させることができる。
【０２３７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２３８】
本発明は、圧電アクチュエータ及びその製造方法に適用可能である。
【符号の説明】
【０２３９】
１０，１００，１１０ 圧電アクチュエータ
１１ 支持部材
１３〜１５ パッド
１７〜１９，２５−１，２５−２，２６，２７，３４，３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２，１１２，１１３，１１８−１，１１８−２，１３１〜１３７ 配線
２１，１１６ 第１の圧電カンチレバー
２２，１１７ 第２の圧電カンチレバー
３１−１，３１−２，３１−３，１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４ 第１の絶縁部材
３２−１，３２−２，３２−３，１２２−１，１２２−２，１２２−３ 第２の絶縁部材
４１ 枠体
４２ 支持体
４５ 第１のシリコン基板
４５Ａ，４６Ｂ，４９Ａ 下面
４５Ｂ，４６Ａ，４８Ａ，６１Ａ，６２Ａ，６３Ａ，６５Ａ，６６Ａ，６７Ａ，８３Ａ，８５Ａ，１１４Ａ，１４７Ａ 上面
４６ 第２のシリコン基板
４７〜４９ ＳｉＯ２膜
５１ 接続部
５２ 第１の支持部
５３ 第２の支持部
５４，５５ 第３の支持部
６１ 第１の下部電極
６２ 第１の圧電体
６３ 第１の上部電極
６５ 第２の下部電極
６６ 第２の圧電体
６７ 第２の上部電極
７１，７４ 第１の接続部
７２，７５ 第２の接続部
８１ 基板
８３ 第１の金属層
８４ 誘電体層
８５ 第２の金属層
８７，８９，１４８，１５１，１５３，１５５ エッチング用レジスト膜
９１，１０５ リフトオフ用レジスト膜
９２，１０６ 開口部
９４，１４７ 金属膜
９７ 溝
１１４ 絶縁層
１４１〜１４３，１５６ 開口部
Ｂ 所定の方向
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６ 幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体と、一方の端部が前記枠体と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバーの形成領域に対応する第１の支持部、第２の圧電カンチレバーの形成領域に対応すると共に、第１の支持部とは分離された第２の支持部、及び前記第１の支持部と前記第２の支持部とを接続する第３の支持部を複数有し、前記枠体の厚さよりも薄い厚さとされた支持体と、を備えた支持部材と、
第１の下部電極、該第１の下部電極上に設けられた第１の圧電体、及び該第１の圧電体上に設けられた第１の上部電極を有する前記第１の圧電カンチレバーと、
第２の下部電極、該第２の下部電極上に設けられた第２の圧電体、及び該第２の圧電体上に設けられた第２の上部電極を有する前記第２の圧電カンチレバーと、
前記支持体の上面に設けられ、前記第１の下部電極と前記第２の下部電極とを電気的に接続する第１の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部に設けられた前記第１の上部電極と電気的に接続される第２の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部に設けられた前記第２の上部電極と電気的に接続される第３の配線と、
を備えた圧電アクチュエータであって、
前記第２及び第３の配線は、金属膜により構成することを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記第２及び第３の配線は、前記第１及び第２の下部電極よりも抵抗値が低いことを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記金属膜は、Ｔｉ膜と、Ｎｉ膜と、Ａｕ膜とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、またはＡｌ膜であることを特徴とする請求項１又は２記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記支持体の上面に、前記第２及び第３の配線を配置し、
前記第１及び第２の支持部に対応する部分の前記支持体の上面、及び前記第１及び第２の支持部に対応する前記支持体の上面に配置された部分の前記第２及び第３の配線を覆うと共に、上面が平坦な面とされた絶縁層を設け、
前記第１の支持部に設けられた前記絶縁層の上面に、前記第１の圧電カンチレバーを配置すると共に、前記第２の支持部に設けられた前記絶縁層の上面に、前記第２の圧電カンチレバーを配置したことを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記第３の支持部に設けられた部分の前記絶縁層には、前記第３の支持部に配置された部分の前記第２及び第３の配線の上面を露出する開口部が形成されており、
前記第１の圧電カンチレバーの側面を覆う第１の絶縁部材と、
前記第１の絶縁部材上に設けられ、一方の端部が前記第１の上部電極と接続され、他方の端部が前記開口部から露出された部分の前記第２の配線と接続された第４の配線と、
前記第２の圧電カンチレバーの側面を覆う第２の絶縁部材と、
前記第２の絶縁部材上に設けられ、一方の端部が前記第２の上部電極と接続され、他方の端部が前記開口部から露出された部分の前記第３の配線と接続された第５の配線と、を有することを特徴とする請求項４記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記第１の圧電カンチレバーの側面は、前記第１の上部電極から前記第１の下部電極に向かうにつれて幅広形状となる傾斜面とされており、
前記第２の圧電カンチレバーの側面は、前記第２の上部電極から前記第２の下部電極に向かうにつれて幅広形状となる傾斜面であることを特徴とする請求項５記載の圧電アクチュエータ。
【請求項７】
枠体と、一方の端部が前記枠体と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバーの形成領域に対応する第１の支持部、第２の圧電カンチレバーの形成領域に対応すると共に、第１の支持部とは分離された第２の支持部、及び前記第１の支持部と前記第２の支持部とを接続する第３の支持部を複数有し、前記枠体の厚さよりも薄い厚さとされた支持体と、を備えた支持部材と、
第１の下部電極、該第１の下部電極上に設けられた第１の圧電体、及び該第１の圧電体上に設けられた第１の上部電極を有する前記第１の圧電カンチレバーと、
第２の下部電極、該第２の下部電極上に設けられた第２の圧電体、及び該第２の圧電体上に設けられた第２の上部電極を有する前記第２の圧電カンチレバーと、
前記支持体の上面に設けられ、前記第１の下部電極と前記第２の下部電極とを電気的に接続する第１の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部に設けられた前記第１の上部電極と電気的に接続される第２の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部に設けられた前記第２の上部電極と電気的に接続される第３の配線と、
を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記支持部材の母材となる基板の上面に、前記第１及び第２の下部電極の母材となる第１の金属層と、前記第１及び第２の圧電体の母材となる誘電体層と、前記第１及び第２の上部電極の母材となる第２の金属層と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、
前記第２の金属層及び前記誘電体層をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の上部電極と、前記第１及び第２の圧電体とを同時に形成する上部電極及び圧電体形成工程と、
前記第１の金属層をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の下部電極と前記第１乃至第３の配線とを同時に形成する下部電極及び配線形成工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
枠体と、一方の端部が前記枠体と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバーの形成領域に対応する第１の支持部、第２の圧電カンチレバーの形成領域に対応すると共に、第１の支持部とは分離された第２の支持部、及び前記第１の支持部と前記第２の支持部とを接続する第３の支持部を複数有し、前記枠体の厚さよりも薄い厚さとされた支持体と、を備えた支持部材と、
第１の下部電極、該第１の下部電極上に設けられた第１の圧電体、及び該第１の圧電体上に設けられた第１の上部電極を有する前記第１の圧電カンチレバーと、
第２の下部電極、該第２の下部電極上に設けられた第２の圧電体、及び該第２の圧電体上に設けられた第２の上部電極を有する前記第２の圧電カンチレバーと、
前記支持体の上面に設けられ、前記第１の下部電極と前記第２の下部電極とを電気的に接続する第１の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部に設けられた前記第１の上部電極と電気的に接続される第２の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部に設けられた前記第２の上部電極と電気的に接続される第３の配線と、
を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記支持部材の母材となる基板の上面に、前記第１及び第２の下部電極の母材となる第１の金属層と、前記第１及び第２の圧電体の母材となる誘電体層と、前記第１及び第２の上部電極の母材となる第２の金属層と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、
前記第１の金属層、前記誘電体層、及び前記第２の金属層をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の圧電カンチレバーを形成する圧電カンチレバー形成工程と、
前記第１及び第２の圧電カンチレバーが形成された前記基板の上面に、前記第２及び第３の配線の形成領域に対応する部分の前記基板の上面を露出すると共に、断面が逆テーパ形状とされた開口部を有したリフトオフ用レジスト膜を形成するリフトオフ用レジスト膜形成工程と、
前記リフトオフ用レジスト膜形成工程後に、前記開口部を介して、前記基板の上面に金属膜を成膜する金属膜形成工程と、
前記リフトオフ用レジスト膜を除去することにより、前記基板の上面に、前記金属膜よりなる前記第２及び第３の配線を形成するリフトオフ工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記第１の上部電極の端部に位置する部分の前記第１の圧電カンチレバーの側面を覆う第１の絶縁部材を形成する第１の絶縁部材と、前記第２の上部電極の端部に位置する部分の前記第２の圧電カンチレバーの側面を覆う第２の絶縁部材とを同時に形成する絶縁部材形成工程と、
前記第１の絶縁部材上に配置されると共に、一方の端部が前記第１の上部電極と接続され、他方の端部が前記第２の配線と接続された第４の配線と、前記第２の絶縁部材上に配置されると共に、一方の端部が前記第２の上部電極と接続され、他方の端部が前記第３の配線と接続された第５の配線とを同時に形成する配線形成工程と、を有することを特徴とする請求項７又は８記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
枠体と、一方の端部が前記枠体と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバーの形成領域に対応する第１の支持部、第２の圧電カンチレバーの形成領域に対応すると共に、第１の支持部とは分離された第２の支持部、及び前記第１の支持部と前記第２の支持部とを接続する第３の支持部を複数有し、前記枠体の厚さよりも薄い厚さとされた支持体と、を備えた支持部材と、
第１の下部電極、該第１の下部電極上に設けられた第１の圧電体、及び該第１の圧電体上に設けられた第１の上部電極を有する前記第１の圧電カンチレバーと、
第２の下部電極、該第２の下部電極上に設けられた第２の圧電体、及び該第２の圧電体上に設けられた第２の上部電極を有する前記第２の圧電カンチレバーと、
前記支持体の上面に設けられ、前記第１の下部電極と前記第２の下部電極とを電気的に接続する第１の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部に設けられた前記第１の上部電極と電気的に接続される第２の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部に設けられた前記第２の上部電極と電気的に接続される第３の配線と、
を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記支持部材の母材となる基板の上面に、金属膜を成膜し、該金属膜をパターニングすることで前記第２及び第３の配線を形成する第２及び第３の配線形成工程と、
前記第２及び第３の配線と前記基板の上面とを覆うと共に、平坦な上面を有した絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層の上面に、前記第１及び第２の下部電極の母材となる第１の金属層と、前記第１及び第２の圧電体の母材となる誘電体層と、前記第１及び第２の上部電極の母材となる第２の金属層と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、
前記第２の金属層及び前記誘電体層をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の上部電極と、前記第１及び第２の圧電体とを同時に形成する上部電極及び圧電体形成工程と、
前記第１の金属層をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の下部電極と前記第２及び第３の配線とを同時に形成する下部電極及び配線形成工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１１】
前記第３の支持部に位置する部分の前記絶縁層に、前記第３の支持部に配置された部分の前記第２の配線の上面及び前記第３の配線の上面を露出する開口部を形成する開口部形成工程と、
前記第１の上部電極の端部に位置する部分の前記第１の圧電カンチレバーの側面を覆う第１の絶縁部材と、前記第２の上部電極の端部に位置する部分の前記第２の圧電カンチレバーの側面を覆う第２の絶縁部材とを同時に形成する絶縁部材形成工程と、
前記第１の絶縁部材上に配置されると共に、一方の端部が前記第１の上部電極と接続され、他方の端部が前記開口部から露出された部分の前記第２の配線と接続された第４の配線と、前記第２の絶縁部材上に配置されると共に、一方の端部が前記第２の上部電極と接続され、他方の端部が前記開口部から露出された部分の前記第３の配線と接続された第５の配線とを同時に形成する第４及び第５の配線形成工程と、を有することを特徴とする請求項１０記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１】
枠体と、一方の端部が前記枠体と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバーの形成領域に対応する第１の支持部、第２の圧電カンチレバーの形成領域に対応すると共に、第１の支持部とは分離された第２の支持部、及び前記第１の支持部と前記第２の支持部とを接続する第３の支持部を複数有し、前記枠体の厚さよりも薄い厚さとされた支持体と、を備えた支持部材と、
第１の下部電極、該第１の下部電極上に設けられた第１の圧電体、及び該第１の圧電体上に設けられた第１の上部電極を有する前記第１の圧電カンチレバーと、
第２の下部電極、該第２の下部電極上に設けられた第２の圧電体、及び該第２の圧電体上に設けられた第２の上部電極を有する前記第２の圧電カンチレバーと、
前記支持体の上面に設けられ、前記第１の下部電極と前記第２の下部電極とを電気的に接続する第１の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部に設けられた前記第１の上部電極と電気的に接続される第２の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部に設けられた前記第２の上部電極と電気的に接続される第３の配線と、
を備えた圧電アクチュエータであって、
前記第２及び第３の配線は、金属膜により構成することを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記第２及び第３の配線は、前記第１及び第２の下部電極よりも抵抗値が低いことを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記金属膜は、Ｔｉ膜と、Ｎｉ膜と、Ａｕ膜とを順次積層させたＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ積層膜、またはＡｌ膜であることを特徴とする請求項１又は２記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記支持体の上面に、前記第２及び第３の配線を配置し、
前記第１及び第２の支持部に対応する部分の前記支持体の上面、及び前記第１及び第２の支持部に対応する前記支持体の上面に配置された部分の前記第２及び第３の配線を覆うと共に、上面が平坦な面とされた絶縁層を設け、
前記第１の支持部に設けられた前記絶縁層の上面に、前記第１の圧電カンチレバーを配置すると共に、前記第２の支持部に設けられた前記絶縁層の上面に、前記第２の圧電カンチレバーを配置したことを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記第３の支持部に設けられた部分の前記絶縁層には、前記第３の支持部に配置された部分の前記第２及び第３の配線の上面を露出する開口部が形成されており、
前記第１の圧電カンチレバーの側面を覆う第１の絶縁部材と、
前記第１の絶縁部材上に設けられ、一方の端部が前記第１の上部電極と接続され、他方の端部が前記開口部から露出された部分の前記第２の配線と接続された第４の配線と、
前記第２の圧電カンチレバーの側面を覆う第２の絶縁部材と、
前記第２の絶縁部材上に設けられ、一方の端部が前記第２の上部電極と接続され、他方の端部が前記開口部から露出された部分の前記第３の配線と接続された第５の配線と、を有することを特徴とする請求項４記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記第１の圧電カンチレバーの側面は、前記第１の上部電極から前記第１の下部電極に向かうにつれて幅広形状となる傾斜面とされており、
前記第２の圧電カンチレバーの側面は、前記第２の上部電極から前記第２の下部電極に向かうにつれて幅広形状となる傾斜面であることを特徴とする請求項５記載の圧電アクチュエータ。
【請求項７】
枠体と、一方の端部が前記枠体と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバーの形成領域に対応する第１の支持部、第２の圧電カンチレバーの形成領域に対応すると共に、第１の支持部とは分離された第２の支持部、及び前記第１の支持部と前記第２の支持部とを接続する第３の支持部を複数有し、前記枠体の厚さよりも薄い厚さとされた支持体と、を備えた支持部材と、
第１の下部電極、該第１の下部電極上に設けられた第１の圧電体、及び該第１の圧電体上に設けられた第１の上部電極を有する前記第１の圧電カンチレバーと、
第２の下部電極、該第２の下部電極上に設けられた第２の圧電体、及び該第２の圧電体上に設けられた第２の上部電極を有する前記第２の圧電カンチレバーと、
前記支持体の上面に設けられ、前記第１の下部電極と前記第２の下部電極とを電気的に接続する第１の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部に設けられた前記第１の上部電極と電気的に接続される第２の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部に設けられた前記第２の上部電極と電気的に接続される第３の配線と、
を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記支持部材の母材となる基板の上面に、前記第１及び第２の下部電極の母材となる第１の金属層と、前記第１及び第２の圧電体の母材となる誘電体層と、前記第１及び第２の上部電極の母材となる第２の金属層と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、
前記第２の金属層及び前記誘電体層をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の上部電極と、前記第１及び第２の圧電体とを同時に形成する上部電極及び圧電体形成工程と、
前記第１の金属層をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の下部電極と前記第１乃至第３の配線とを同時に形成する下部電極及び配線形成工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
枠体と、一方の端部が前記枠体と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバーの形成領域に対応する第１の支持部、第２の圧電カンチレバーの形成領域に対応すると共に、第１の支持部とは分離された第２の支持部、及び前記第１の支持部と前記第２の支持部とを接続する第３の支持部を複数有し、前記枠体の厚さよりも薄い厚さとされた支持体と、を備えた支持部材と、
第１の下部電極、該第１の下部電極上に設けられた第１の圧電体、及び該第１の圧電体上に設けられた第１の上部電極を有する前記第１の圧電カンチレバーと、
第２の下部電極、該第２の下部電極上に設けられた第２の圧電体、及び該第２の圧電体上に設けられた第２の上部電極を有する前記第２の圧電カンチレバーと、
前記支持体の上面に設けられ、前記第１の下部電極と前記第２の下部電極とを電気的に接続する第１の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部に設けられた前記第１の上部電極と電気的に接続される第２の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部に設けられた前記第２の上部電極と電気的に接続される第３の配線と、
を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記支持部材の母材となる基板の上面に、前記第１及び第２の下部電極の母材となる第１の金属層と、前記第１及び第２の圧電体の母材となる誘電体層と、前記第１及び第２の上部電極の母材となる第２の金属層と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、
前記第１の金属層、前記誘電体層、及び前記第２の金属層をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の圧電カンチレバーを形成する圧電カンチレバー形成工程と、
前記第１及び第２の圧電カンチレバーが形成された前記基板の上面に、前記第２及び第３の配線の形成領域に対応する部分の前記基板の上面を露出すると共に、断面が逆テーパ形状とされた開口部を有したリフトオフ用レジスト膜を形成するリフトオフ用レジスト膜形成工程と、
前記リフトオフ用レジスト膜形成工程後に、前記開口部を介して、前記基板の上面に金属膜を成膜する金属膜形成工程と、
前記リフトオフ用レジスト膜を除去することにより、前記基板の上面に、前記金属膜よりなる前記第２及び第３の配線を形成するリフトオフ工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記第１の上部電極の端部に位置する部分の前記第１の圧電カンチレバーの側面を覆う第１の絶縁部材を形成する第１の絶縁部材と、前記第２の上部電極の端部に位置する部分の前記第２の圧電カンチレバーの側面を覆う第２の絶縁部材とを同時に形成する絶縁部材形成工程と、
前記第１の絶縁部材上に配置されると共に、一方の端部が前記第１の上部電極と接続され、他方の端部が前記第２の配線と接続された第４の配線と、前記第２の絶縁部材上に配置されると共に、一方の端部が前記第２の上部電極と接続され、他方の端部が前記第３の配線と接続された第５の配線とを同時に形成する配線形成工程と、を有することを特徴とする請求項７又は８記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
枠体と、一方の端部が前記枠体と一体的に構成され、第１の圧電カンチレバーの形成領域に対応する第１の支持部、第２の圧電カンチレバーの形成領域に対応すると共に、第１の支持部とは分離された第２の支持部、及び前記第１の支持部と前記第２の支持部とを接続する第３の支持部を複数有し、前記枠体の厚さよりも薄い厚さとされた支持体と、を備えた支持部材と、
第１の下部電極、該第１の下部電極上に設けられた第１の圧電体、及び該第１の圧電体上に設けられた第１の上部電極を有する前記第１の圧電カンチレバーと、
第２の下部電極、該第２の下部電極上に設けられた第２の圧電体、及び該第２の圧電体上に設けられた第２の上部電極を有する前記第２の圧電カンチレバーと、
前記支持体の上面に設けられ、前記第１の下部電極と前記第２の下部電極とを電気的に接続する第１の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第１の支持部に設けられた前記第１の上部電極と電気的に接続される第２の配線と、
前記支持体の上面に設けられ、複数の前記第２の支持部に設けられた前記第２の上部電極と電気的に接続される第３の配線と、
を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記支持部材の母材となる基板の上面に、金属膜を成膜し、該金属膜をパターニングすることで前記第２及び第３の配線を形成する第２及び第３の配線形成工程と、
前記第２及び第３の配線と前記基板の上面とを覆うと共に、平坦な上面を有した絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層の上面に、前記第１及び第２の下部電極の母材となる第１の金属層と、前記第１及び第２の圧電体の母材となる誘電体層と、前記第１及び第２の上部電極の母材となる第２の金属層と、を順次形成する圧電カンチレバー母材形成工程と、
前記第２の金属層及び前記誘電体層をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の上部電極と、前記第１及び第２の圧電体とを同時に形成する上部電極及び圧電体形成工程と、
前記第１の金属層をエッチングによりパターニングすることで、前記第１及び第２の下部電極と前記第２及び第３の配線とを同時に形成する下部電極及び配線形成工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１１】
前記第３の支持部に位置する部分の前記絶縁層に、前記第３の支持部に配置された部分の前記第２の配線の上面及び前記第３の配線の上面を露出する開口部を形成する開口部形成工程と、
前記第１の上部電極の端部に位置する部分の前記第１の圧電カンチレバーの側面を覆う第１の絶縁部材と、前記第２の上部電極の端部に位置する部分の前記第２の圧電カンチレバーの側面を覆う第２の絶縁部材とを同時に形成する絶縁部材形成工程と、
前記第１の絶縁部材上に配置されると共に、一方の端部が前記第１の上部電極と接続され、他方の端部が前記開口部から露出された部分の前記第２の配線と接続された第４の配線と、前記第２の絶縁部材上に配置されると共に、一方の端部が前記第２の上部電極と接続され、他方の端部が前記開口部から露出された部分の前記第３の配線と接続された第５の配線とを同時に形成する第４及び第５の配線形成工程と、を有することを特徴とする請求項１０記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【公開番号】特開２０１０−２５９２１３（Ｐ２０１０−２５９２１３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０６０８５（Ｐ２００９−１０６０８５）
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
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