JPH0132746Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0132746Y2 JPH0132746Y2 JP1981126892U JP12689281U JPH0132746Y2 JP H0132746 Y2 JPH0132746 Y2 JP H0132746Y2 JP 1981126892 U JP1981126892 U JP 1981126892U JP 12689281 U JP12689281 U JP 12689281U JP H0132746 Y2 JPH0132746 Y2 JP H0132746Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- piezoelectric thin
- layer
- film layer
- insulating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は圧電薄膜層を負の熱膨張係数を有す
る材料で形成した圧電薄膜形電気−機械的変位変
換素子に関するものである。
る材料で形成した圧電薄膜形電気−機械的変位変
換素子に関するものである。
従来、この種素子として、第３図に示すように
半導体基体１の表面に、絶縁層２と圧電薄膜層３
とその両面の電極層４，５とからなる素子ブロツ
ク６を片持梁状に形成して、上記両電極層４，５
により圧電薄膜層３に電界を加えたとき、上記素
子ブロツク６の先端側が下方へ変位するようにし
たものが知られている。なお、上記絶縁層２は
SiO2（二酸化シリコン）からなり、また圧電薄膜
層３の材料にはPZT（チタン酸−ジルコン酸−
鉛）やBaTiO3（チタン酸バリウム）などが、電
極層４，５には主としてPt（白金）がそれぞれ用
いられている。
半導体基体１の表面に、絶縁層２と圧電薄膜層３
とその両面の電極層４，５とからなる素子ブロツ
ク６を片持梁状に形成して、上記両電極層４，５
により圧電薄膜層３に電界を加えたとき、上記素
子ブロツク６の先端側が下方へ変位するようにし
たものが知られている。なお、上記絶縁層２は
SiO2（二酸化シリコン）からなり、また圧電薄膜
層３の材料にはPZT（チタン酸−ジルコン酸−
鉛）やBaTiO3（チタン酸バリウム）などが、電
極層４，５には主としてPt（白金）がそれぞれ用
いられている。
しかし、上記構成の圧電薄膜形電気−機械的変
位変換素子は圧電薄膜層３の分極処理時、400〜
500℃の高温度で加熱されるため、絶縁層２と圧
電薄膜層３および電極層４，５との間の熱膨張係
数差により、素子ブロツク６が図示のように先端
側で上方へそり返るように曲がるという欠点があ
つた。
位変換素子は圧電薄膜層３の分極処理時、400〜
500℃の高温度で加熱されるため、絶縁層２と圧
電薄膜層３および電極層４，５との間の熱膨張係
数差により、素子ブロツク６が図示のように先端
側で上方へそり返るように曲がるという欠点があ
つた。
この考案は上記欠点を解消するためになされた
もので、圧電薄膜層を負の熱膨張係数を有する材
料で形成して、正の熱膨張係数を有する電極層と
熱的にバランスさせることにより、素子ブロツク
の曲がりの少ない圧電薄膜形電気−機械的変位変
換素子を提供することを目的としている。
もので、圧電薄膜層を負の熱膨張係数を有する材
料で形成して、正の熱膨張係数を有する電極層と
熱的にバランスさせることにより、素子ブロツク
の曲がりの少ない圧電薄膜形電気−機械的変位変
換素子を提供することを目的としている。
以下、この考案の実施例を図面にもとづいて説
明する。
明する。
第１図はこの考案の一実施例にかかる圧電薄膜
形電気−機械的変位変換素子の一部切欠斜視図、
第２図は同素子の一部切欠側面図を示す。この素
子の製造法として、まず、半導体基体１１の表面
に熱酸化またはCVD法などにより二酸化シリコ
ン（SiO2）からなる絶縁層１２を形成したのち、
フオトリゾグラフイおよびエツチング工程により
絶縁層１２の一部をコ字形に開口するとともに、
その開口部１３を通して半導体基体１１に異方性
エツチング液により孔１４を設け、もつてこの孔
１４の上に絶縁層１２の一部からなる片持梁（以
下絶縁層と称する）１２ａを形成する。ついで上
記絶縁層１２ａの表面にアルミニウム層１５を蒸
着し、この蒸着後、正の熱膨張係数を有する材
料、たとえば白金（Pt）からなる下部電極層１
６をスパツタリングにより、素子表面の温度を上
昇させたまま、上記アルミニウム層１５上に形成
する。このとき、アルミニウム層１５は絶縁層１
２ａと下部電極層１６との密着性をよくする効果
がある。ついで、負の熱膨張係数を有する材料、
たとえばチタン酸鉛（PbTiO3）からなる圧電薄
膜層１７をスパツタリングにより下部電極層１６
上に形成する。しかるのち、上記圧電薄膜層１７
上に白金からなる上部電極層１８をスパツタリン
グにより形成し、続いて分極方向を考慮して圧電
薄膜層１７の分極処理を行なう。
形電気−機械的変位変換素子の一部切欠斜視図、
第２図は同素子の一部切欠側面図を示す。この素
子の製造法として、まず、半導体基体１１の表面
に熱酸化またはCVD法などにより二酸化シリコ
ン（SiO2）からなる絶縁層１２を形成したのち、
フオトリゾグラフイおよびエツチング工程により
絶縁層１２の一部をコ字形に開口するとともに、
その開口部１３を通して半導体基体１１に異方性
エツチング液により孔１４を設け、もつてこの孔
１４の上に絶縁層１２の一部からなる片持梁（以
下絶縁層と称する）１２ａを形成する。ついで上
記絶縁層１２ａの表面にアルミニウム層１５を蒸
着し、この蒸着後、正の熱膨張係数を有する材
料、たとえば白金（Pt）からなる下部電極層１
６をスパツタリングにより、素子表面の温度を上
昇させたまま、上記アルミニウム層１５上に形成
する。このとき、アルミニウム層１５は絶縁層１
２ａと下部電極層１６との密着性をよくする効果
がある。ついで、負の熱膨張係数を有する材料、
たとえばチタン酸鉛（PbTiO3）からなる圧電薄
膜層１７をスパツタリングにより下部電極層１６
上に形成する。しかるのち、上記圧電薄膜層１７
上に白金からなる上部電極層１８をスパツタリン
グにより形成し、続いて分極方向を考慮して圧電
薄膜層１７の分極処理を行なう。
上記構成では基本的に、絶縁層１２ａと圧電薄
膜層１７とその両面の電極層１６，１８とにより
片持梁状の素子ブロツク１９が形成されている。
そして上記電極層１６，１８により圧電薄膜層１
７に電界を加えたとき、素子ブロツク１９の先端
部が下方へ変位し、所定の電気−機械的変位変換
作用が行なわれる。
膜層１７とその両面の電極層１６，１８とにより
片持梁状の素子ブロツク１９が形成されている。
そして上記電極層１６，１８により圧電薄膜層１
７に電界を加えたとき、素子ブロツク１９の先端
部が下方へ変位し、所定の電気−機械的変位変換
作用が行なわれる。
また、上記構成では圧電薄膜層１７を負の熱膨
張係数を有する材料で形成して、正の熱膨張係数
を有する電極層１６，１８と熱的にバランスさせ
ており、したがつて製造工程での高温度の熱影響
を回避して、素子ブロツク１９の曲がりを少なく
おさえることができる。
張係数を有する材料で形成して、正の熱膨張係数
を有する電極層１６，１８と熱的にバランスさせ
ており、したがつて製造工程での高温度の熱影響
を回避して、素子ブロツク１９の曲がりを少なく
おさえることができる。
以上の説明からわかるように、この考案によれ
ば、製造工程での高温度の熱影響に対処して、素
子ブロツクの曲がりの少ない圧電薄膜形電気−機
械的変位変換素子を提供することができる。
ば、製造工程での高温度の熱影響に対処して、素
子ブロツクの曲がりの少ない圧電薄膜形電気−機
械的変位変換素子を提供することができる。
第１図はこの考案の一実施例にかかる圧電薄膜
形電気−機械的変位変換素子の一部切欠斜視図、
第２図は同素子の一部切欠側面図、第３図は従来
例の一部切欠側面図である。 １１……半導体基体、１２，１２ａ……絶縁
層、１３……開口部、１４……孔、１６……下部
電極層、１７……圧電薄膜層、１８……上部電極
層、１９……素子ブロツク。
形電気−機械的変位変換素子の一部切欠斜視図、
第２図は同素子の一部切欠側面図、第３図は従来
例の一部切欠側面図である。 １１……半導体基体、１２，１２ａ……絶縁
層、１３……開口部、１４……孔、１６……下部
電極層、１７……圧電薄膜層、１８……上部電極
層、１９……素子ブロツク。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 半導体基体の表面に絶縁層を形成するととも
に、この絶縁層の開口部を通して設けられた半
導体基体の孔の上に、上記絶縁層と圧電薄膜層
とその両面の電極層とからなる素子ブロツクを
片持梁状に設け、かつ上記電極層により上記圧
電薄膜層に電界を加えることにより、上記素子
ブロツクの先端部を変位させるようにした構成
で、上記圧電薄膜層を負の熱膨張係数を有する
材料で形成したことを特徴とする圧電薄膜形電
気−機械的変位変換素子。 (2) 圧電薄膜層はチタン酸鉛である実用新案登録
請求の範囲第１項記載の圧電薄膜形電気−機械
的変位変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981126892U JPS5832665U (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 圧電薄膜形電気−機械的変位変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981126892U JPS5832665U (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 圧電薄膜形電気−機械的変位変換素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5832665U JPS5832665U (ja) | 1983-03-03 |
| JPH0132746Y2 true JPH0132746Y2 (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=29920653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981126892U Granted JPS5832665U (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 圧電薄膜形電気−機械的変位変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832665U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5909858B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2016-04-27 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電型発電機及びセンサーノード |
-
1981
- 1981-08-26 JP JP1981126892U patent/JPS5832665U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5832665U (ja) | 1983-03-03 |
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