本發(fā)明涉及壓電元件、壓電元件的形成方法及超聲波裝置。

背景技術(shù)：

通過施加電壓而變形的壓電體被廣泛地應(yīng)用。壓電體上設(shè)置有兩個以上的電極。通過在該電極間施加電壓而壓電體變形。另外，當(dāng)壓電體變形時，兩個電極間產(chǎn)生電壓差。利用壓電體的性質(zhì)，能夠產(chǎn)生超聲波。而且，當(dāng)壓電體接收超聲波而發(fā)生振動時，能夠解析電極間的電壓差的變動而檢測超聲波。

專利文獻(xiàn)1中公開了在壓電體設(shè)置有電極的壓電元件。壓電體為板狀，表面與背面為平行的面。然后，在表面設(shè)置第一電極，在背面設(shè)置第二電極。壓電體的平面形狀為長方形，具有四邊。將四邊中的一條邊作為第一邊。

第一電極經(jīng)由通過第一邊的第一布線而與背面的第一端子連接。并且，第二電極也經(jīng)由通過第一邊的第二布線而與設(shè)于表面的第二端子連接。然后，第一布線及第二布線均沿第一邊而配置。壓電元件安裝在基板上，在基板上設(shè)置第三端子及第四端子。并且，第一端子與第三端子連接，第二端子與第四端子連接。

專利文獻(xiàn)1中記載的壓電元件沿一個邊而設(shè)置第一布線及第二布線。當(dāng)在基板上配置微小尺寸的壓電元件時，利用光刻法來對壓電體進(jìn)行圖案化、蝕刻的方法是有效的。當(dāng)在壓電體上配置抗蝕劑來進(jìn)行圖案化、干法蝕刻時，蝕刻氣體、抗蝕劑及壓電體引起化學(xué)反應(yīng)。通過化學(xué)反應(yīng)而形成合成物。例如，當(dāng)壓電體為四邊形時，沿四條各邊而形成合成物。通過該合成物，使壓電體的側(cè)面成為接近于相對于上表面而垂直的面。通過向合成物噴上藥液，能夠?qū)⑿纬珊铣晌锏膫?cè)面限定于一個側(cè)面。即，當(dāng)壓電體的側(cè)面為四面時，能夠僅在一個面形成合成物。合成物也可稱為護(hù)欄(フェンス)。

從壓電體的上表面到基板來設(shè)置布線。此時，設(shè)置金屬膜及抗蝕劑，圖案化后進(jìn)行蝕刻。此時，在側(cè)面為接近于垂直的側(cè)面殘留有金屬膜的殘渣。于是，當(dāng)在有金屬膜的殘渣的位置設(shè)置兩條以上的布線時，布線間短路而導(dǎo)致壓電元件發(fā)生故障。此處，期望有一種能夠降低設(shè)于壓電體的第一布線與第二布線因金屬膜的殘渣而短路的壓電元件。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2014/050235號

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問題而作出的，可以作為以下的方式或應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用例1

本應(yīng)用例涉及的壓電元件，其特征在于，具備：壓電體，設(shè)于基板上，并具有多條邊；第一布線，從所述壓電體設(shè)置到所述基板；以及第二布線，從所述壓電體設(shè)置到所述基板，從所述壓電體的厚度方向觀察，所述壓電體與所述第一布線重疊的邊和所述壓電體與所述第二布線重疊的邊不同。

根據(jù)本應(yīng)用例，壓電元件具備基板，在基板上設(shè)置壓電體。壓電體具有多條邊。第一布線以及第二布線從壓電體設(shè)置到所述基板。并且，從壓電體的厚度方向觀察，壓電體與第一布線重疊的邊和壓電體與第二布線重疊的邊不同。

壓電體的外形通過設(shè)置與壓電體的外形形狀同形狀的抗蝕劑并蝕刻而成。壓電體的側(cè)面呈傾斜而形成。此時，抗蝕劑、蝕刻環(huán)境、壓電體的材料反應(yīng)，突形狀的合成物沿壓電體的外形而成長。該合成物在壓電體的厚度方向上突出。通過該合成物，壓電體的側(cè)面相對于基板的平面而接近于直角。噴上用于除去合成物的藥液。此時，多條邊中僅在一邊殘留合成物的概率比在兩條以上的邊殘留合成物的概率高。

第一布線及第二布線對相同金屬膜進(jìn)行干法蝕刻而成。此時，由于在有合成物的邊的側(cè)面成為陡坡，因此有時殘留金屬膜的殘渣。在本應(yīng)用例中，由于第一布線與第二布線設(shè)于不同的邊上，因此第一布線及第二布線中的一方設(shè)于殘留合成物的概率較低的側(cè)面。在沒有殘留合成物的側(cè)面，則不會殘留金屬膜的殘渣。因此，壓電元件的構(gòu)造能夠減少第一布線與第二布線因金屬膜的殘渣而短路。

應(yīng)用例2

在上述應(yīng)用例涉及的壓電元件中，其特征在于，所述壓電體具備設(shè)有所述第一布線的第一邊與設(shè)有所述第二布線的第二邊，所述第一邊與所述第二邊正交。

根據(jù)本應(yīng)用例，壓電體包括第一邊和第二邊。并且，第一邊與第二邊正交。此時，由于第一邊的法線的朝向與第二邊的法線的朝向不同，因此能夠提高噴射藥液而除去一條邊的合成物的概率。

應(yīng)用例3

在上述應(yīng)用例涉及的壓電元件中，其特征在于，所述第一布線構(gòu)成為包括設(shè)于所述基板與所述壓電體之間的下布線、和從所述壓電體上設(shè)置到所述下布線的上布線。

根據(jù)本應(yīng)用例，第一布線包括下布線與上布線。在基板上設(shè)置有下布線，在下布線上設(shè)置壓電體。然后，上布線從壓電體上設(shè)置到下布線上。當(dāng)設(shè)置壓電體時，壓電體通過蝕刻而形成。即使與壓電體不重疊的位置的下布線因蝕刻變薄時，上布線也能夠降低第一布線的電阻的變小。

應(yīng)用例4

本應(yīng)用例涉及的壓電元件，其特征在于，具備：基板；壓電體，設(shè)于所述基板上，并且從厚度方向觀察的外形具有曲線；第一布線，從所述壓電體的第一位置設(shè)置到所述基板；以及第二布線，從所述壓電體的第二位置設(shè)置到所述基板，所述第一位置上的外形的法線的朝向與所述第二位置上的外形的法線的朝向所成的角度為90度以上270度以下。

根據(jù)本應(yīng)用例，壓電元件具備基板，在基板上設(shè)置有壓電體。壓電體從厚度方向觀察的外形為曲線。第一布線以及第二布線從壓電體設(shè)置到所述基板。并且，第一布線在第一位置從壓電體配置到基板，第二布線在第二位置從壓電體配置到基板。第一位置上的外形的法線的朝向與第二位置上的外形的法線的朝向所成的角度為90度以上270度以下。

壓電體的外形通過設(shè)置與壓電體的外形形狀同形狀的抗蝕劑并蝕刻而成。壓電體的側(cè)面呈傾斜而形成。此時，抗蝕劑、蝕刻環(huán)境、壓電體的材料反應(yīng)，突形狀的合成物沿壓電體的外形而成長。該合成物在壓電體的厚度方向突出。通過該合成物，壓電體的側(cè)面相對于基板的平面而接近于直角。為了除去合成物而噴上藥液。此時，當(dāng)?shù)谝晃恢蒙系耐庑蔚姆ň€的朝向與第二位置上的外形的法線的朝向所成的角度為90度以上270度以下時，與銳角時相比，從第一位置到第二位置殘留合成物的概率低。

第一布線及第二布線對相同金屬膜進(jìn)行干法蝕刻而成。此時，由于在有合成物的邊的側(cè)面成為陡坡，有時殘留有金屬膜的殘渣。在本應(yīng)用例中，第一布線與第二布線設(shè)于外形不同的朝向的位置，因此在第一布線～第二布線殘留合成物的概率降低。在沒有殘留合成物的側(cè)面，則難以殘留金屬膜的殘渣。因此，壓電元件的構(gòu)造能夠減少第一布線和第二布線因金屬膜的殘渣而短路。

應(yīng)用例5

本應(yīng)用例涉及的壓電元件的形成方法，其特征在于，包括：對設(shè)于基板上的壓電體進(jìn)行干法蝕刻而形成具有多條邊的外形；對沿所述壓電體的外形而附著的合成物噴射使所述合成物減少的藥液；將第一布線和第二布線從所述壓電體設(shè)置到所述基板；以及將所述第一布線與所述第二布線設(shè)于不同的邊。

根據(jù)本應(yīng)用例，對設(shè)于基板上的壓電體進(jìn)行干法蝕刻，形成具有多條邊的外形。壓電體的側(cè)面呈傾斜而形成。此時，抗蝕劑、蝕刻環(huán)境、壓電體的材料反應(yīng)，突形狀的合成物沿壓電體的外形而成長。該合成物在壓電體的厚度方向上突出。通過該合成物，壓電體的側(cè)面相對于基板的平面而接近于直角。

為了減少沿壓電體的外形的合成物而進(jìn)行噴射藥液的處理。此時，多條邊中在一邊殘留合成物的概率比在兩條邊殘留合成物的概率高。接著，在不同的邊設(shè)置第一布線和第二布線。

第一布線及第二布線對相同金屬膜進(jìn)行干法蝕刻而成。此時，由于在有合成物的邊的側(cè)面成為陡坡，因此有時殘留有金屬膜的殘渣。在本應(yīng)用例中，由于第一布線與第二布線設(shè)于不同的邊上，第一布線及第二布線中的一方設(shè)于沒有殘留合成物的側(cè)面。在沒有殘留合成物的側(cè)面，則不會殘留金屬膜的殘渣。因此，壓電元件的構(gòu)造能夠減少第一布線與第二布線因金屬膜的殘渣而短路。

應(yīng)用例6

上述應(yīng)用例涉及的壓電元件的形成方法中，其特征在于，所述第一布線包括下布線和上布線，在形成所述壓電體的外形之前將所述下布線設(shè)置到所述基板上，在所述下布線上設(shè)置所述壓電體，將所述上布線從所述壓電體上設(shè)置到所述下布線上。

根據(jù)本應(yīng)用例，第一布線包括下布線與上布線。在形成壓電體的外形之前，在基板上設(shè)置下布線。然后，在下布線上設(shè)置壓電體。接著，將上布線從壓電體上設(shè)置到下布線上。當(dāng)設(shè)置上布線時，通過蝕刻形成上布線的形狀。當(dāng)對壓電體進(jìn)行蝕刻時，上布線能夠降低下布線變薄而下布線的電阻的增大。

應(yīng)用例7

本應(yīng)用例涉及的超聲波裝置，其特征在于，具備：輸出超聲波的振動板以及使所述振動板振動的壓電元件，所述壓電元件是上述記載的壓電元件。

根據(jù)本應(yīng)用例，超聲波裝置具備振動板，通過振動板振動而輸出超聲波。在振動板上設(shè)置有上述的壓電元件。上述壓電元件減少布線間的短路。因此，超聲波裝置能夠是具備減少布線間的短路的壓電元件的裝置。

附圖說明

圖1是示出第一實(shí)施方式的壓電元件的構(gòu)造的俯視示意圖。

圖2是示出壓電元件的構(gòu)造的側(cè)截面示意圖。

圖3是示出壓電元件的構(gòu)造的側(cè)截面示意圖。

圖4是壓電元件的制造方法的流程圖。

圖5是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖6是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖7是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖8是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖9是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖10是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖11是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖12是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖13是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖14是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖15是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖16是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖17是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖18是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。

圖19是示出第二實(shí)施方式的壓電元件的構(gòu)造的俯視示意圖。

圖20是示出壓電元件的構(gòu)造的側(cè)截面示意圖。

圖21是示出第三實(shí)施方式的壓電元件的構(gòu)造的俯視示意圖。

圖22是示出壓電元件的構(gòu)造的俯視示意圖。

圖23是示出壓電元件的構(gòu)造的俯視示意圖。

圖24是示出第四實(shí)施方式的超聲波裝置的構(gòu)成的概略立體圖。

圖25是示出超聲波傳感器的壓電元件的配置的俯視示意圖。

圖26是示出壓電元件的構(gòu)造的側(cè)截面示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1、25、29、33、47···壓電元件；2···基板；3···下布線；4、26、30、34···壓電體；4a···作為邊的第一邊；4b···作為邊的第二邊；4c···作為邊的第三邊；4d···作為邊的第四邊；5···上布線；6、27、31、35···第一布線；7、28、32、36···第二布線；26a、30a、34a···第一位置；26b、30b、34b···第二位置；34c···作為第一位置的第三位置；34d···作為第二位置的第四位置；39···超聲波裝置；50···振動板。

具體實(shí)施方式

以下，根據(jù)附圖對實(shí)施方式進(jìn)行說明。

此外，為了各附圖中的各部件在各附圖上為可識別程度的大小，因此，對各部件采用不同的比例尺來進(jìn)行圖示。

第一實(shí)施方式

在本實(shí)施方式中，根據(jù)附圖對具有特征性的壓電元件，、以及制造該壓電元件的具有特征性的例子進(jìn)行說明。根據(jù)圖1～圖3對第一實(shí)施方式的壓電元件進(jìn)行說明。圖1是示出壓電元件的構(gòu)造的俯視示意圖。圖2是示出壓電元件的構(gòu)造的側(cè)截面示意圖，并且是從沿圖1的aa線的面一側(cè)觀察的圖。圖3是示出壓電元件的構(gòu)造的側(cè)截面示意圖，并且是從沿圖1的bb線的面一側(cè)觀察的圖。

如圖1～圖3所示，壓電元件1具備基板2。在基板2上設(shè)置下布線3。將基板2的厚度方向作為z方向，并將下布線3延伸于基板2的平面上的方向作為y方向。在基板2的平面上，將與下布線3正交的方向作為x方向。

在下布線3之上以覆蓋下布線3的一部分的方式而設(shè)置壓電體4。換言之，下布線3設(shè)于基板2與壓電體4之間。從z方向觀察時，壓電體4的平面形狀為四邊形，具有四條邊。將位于壓電體4的-x方向的邊作為第一邊4a，將位于+y方向的邊作為第二邊4b，將朝向+x方向的邊作為第三邊4c，將朝向-y方向的邊作為第四邊4d。第一邊4a～第四邊4d相當(dāng)于邊。壓電體4具備包含各邊的四個側(cè)面。各側(cè)面成為相對于基板2的平面而傾斜的面。將朝向-x方向的面作為第一側(cè)面4e，將朝向+y方向的面作為第二側(cè)面4f，將朝向+x方向的面作為第三側(cè)面4g，將朝向-y方向的面作為第四側(cè)面4h。第一邊4a～第四邊4d的各邊分別被包含于對應(yīng)的側(cè)面。

在與下布線3相對的位置設(shè)置上布線5。與下布線3同樣地，上布線5是沿y方向延伸的布線。由下布線3及上布線5構(gòu)成第一布線6。在未配置壓電體4的位置，上布線5設(shè)置為與下布線3重疊。

上布線5從下布線3上通過第二側(cè)面4f及第二邊4b設(shè)置到壓電體4的上表面4i為止。而且，上布線5從下布線3上通過第四側(cè)面4h及第四邊4d設(shè)置到壓電體4的上表面4i為止。因此，第一布線6從壓電體4設(shè)置到基板2。上布線5在上表面4i被切斷。

在上表面4i，在被切斷的上布線5之間設(shè)置有第二布線7。第二布線7是沿x方向延伸的布線。第二布線7從壓電體4的上表面4i通過第一側(cè)面4e及第一邊4a設(shè)置到基板2為止。同樣地，第二布線7從壓電體4的上表面4i通過第三側(cè)面4g及第三邊4c設(shè)置到基板2為止。因此，第二布線7從壓電體4設(shè)置到基板2。在本實(shí)施方式中，第一布線6由下布線3和上布線5構(gòu)成，但即使不存在上布線5的構(gòu)成，也能夠作為壓電元件1而發(fā)揮作用。

在壓電體4的基板2側(cè)設(shè)置第一布線6的下布線3，在壓電體4的上表面4i設(shè)置有第二布線7。當(dāng)向第一布線6和第二布線7之間施加電壓時，向夾于第一布線6和第二布線7之間的位置的壓電體4施加電壓。在施加電壓的位置的壓電體4發(fā)生變形。另外，當(dāng)對壓電體4施加外力使其變形時，第一布線6和第二布線7之間產(chǎn)生電壓差。

從壓電體4的厚度方向觀察，壓電體4與第一布線6重疊的邊是第二邊4b及第四邊4d。另一方面，壓電體4與第二布線7重疊的邊是第一邊4a及第三邊4c。因此，壓電體4與第一布線6重疊的邊和壓電體4與第二布線7重疊的邊不同。

從壓電體4的厚度方向觀察，第一邊4a與第二邊4b正交，并且還與第四邊4d正交。而且，第三邊4c與第二邊4b正交，并且還與第四邊4d正交。

構(gòu)成壓電元件1的材料未特別地限定，但在本實(shí)施方式中，在基板2使用二氧化硅或二氧化鋯。在第一布線6及第二布線7使用層疊銥?zāi)づc鉑膜。在壓電體4使用pzt(鋯鈦酸鉛)。

壓電元件1的尺寸未特別地限定。在本實(shí)施方式中，例如壓電體4的寬度為60μm，長度為與頻率對應(yīng)的長度。壓電體4的厚度為1.3μm。第一布線6的寬度為10μm～40μm，厚度為400nm。第二布線7的寬度為40μm～120μm，厚度為60nm。

接著，通過圖4～圖18對上述的壓電元件1的制造方法進(jìn)行說明。圖4是壓電元件的制造方法的流程圖，圖5～圖18是用于說明壓電元件的制造方法的示意圖。在圖4的流程圖中，步驟s1相當(dāng)于第一電極設(shè)置工序，是在基板2上設(shè)置下布線3的工序。接著，轉(zhuǎn)移至步驟s2。步驟s2相當(dāng)于壓電體設(shè)置工序。該工序是在基板2及下布線3上設(shè)置壓電體4的工序。接著，轉(zhuǎn)移至步驟s3。步驟s3是第二電極設(shè)置工序。該工序是在設(shè)置上布線5及第二布線7的工序。通過以上的工序，壓電元件1的制造工序結(jié)束。

接著，使用圖5～圖18，使其與圖4所示的步驟對應(yīng)而詳細(xì)地說明制造方法。圖5～圖7是對應(yīng)于步驟s1的第一電極設(shè)置工序的圖。如圖5所示，準(zhǔn)備基板2。然后，在基板2上設(shè)置金屬膜8。在本實(shí)施方式中，例如，金屬膜8在氧化銥上層疊鉑。鉑也可稱為白金。金屬膜8的設(shè)置方法在本實(shí)施方式中未特別地限定，例如，還可以使用濺射法而設(shè)置。

接著，在金屬膜8上設(shè)置感光性的抗蝕劑，重疊下布線3的形狀的掩膜并進(jìn)行曝光。接著，對感光性的抗蝕劑進(jìn)行蝕刻而除去，進(jìn)一步，對金屬膜8進(jìn)行蝕刻而除去抗蝕劑。其結(jié)果，如圖6及圖7所示，在基板2上設(shè)置下布線3。

圖8～圖15是對應(yīng)于步驟s2的壓電體設(shè)置工序的圖。如圖8所示，設(shè)置熱釋電材料層9。熱釋電材料層9是成為壓電體4的材料的層，并是pzt膜的層。熱釋電材料層9使用濺射法或溶膠凝膠法設(shè)置。在濺射法中，將特定成分的pzt燒結(jié)體用作濺射的目標(biāo)，通過濺射，在基板2上形成非晶(スパッタリング)狀的壓電體膜前體膜。

接下來，對該非晶狀的壓電體膜前軀體膜進(jìn)行加熱而結(jié)晶化、使其燒結(jié)。該加熱，例如在氧氣或氧氣與氬氣等的惰性氣體的混合氣體等的氧氣環(huán)境中進(jìn)行。在加熱工序中，在氧氣環(huán)境中以500℃～700℃的溫度對壓電體膜前體膜進(jìn)行加熱。通過加熱，使壓電體膜前體膜結(jié)晶化。

在溶膠凝膠法中，制成膠體溶液，上述膠體溶液為作為熱釋電材料層9的材料的鈦、鋯、鉛等的氫氧化物的水合絡(luò)化物(水和錯體)。對該膠體溶液進(jìn)行脫水處理而成為凝膠。對該膠體溶液進(jìn)行加熱燒制，調(diào)制作為無機(jī)氧化物的熱釋電材料層9。將鈦、鋯、鉛、而且其它的金屬成分各自的醇鹽或醋酸鹽作為起始原料。該起始原料形成膠體溶液。該膠體溶液用作與有機(jī)高分子化合物混合后的組成物。該有機(jī)高分子化合物吸收干燥及燒制時熱釋電材料層9的殘余應(yīng)力，降低熱釋電材料層9發(fā)生裂紋的風(fēng)險。

接著，在基板2上涂敷膠體溶液組成物。涂敷方法使用各種的涂層法或印刷法。對涂敷后的膠體溶液組成物的膜進(jìn)行干燥。干燥由自然干燥、或者加熱到80℃以上200℃以下的溫度進(jìn)行干燥。接下來，燒制成膠體溶液組成物的膜。燒制溫度在300℃～450℃的范圍內(nèi)燒制10分鐘～120分鐘左右。通過燒制，膠體溶液組成物的膜凝膠化。

接著，改變溫度而再次燒制。作為燒制溫度，在400℃～800℃的范圍內(nèi)，燒制0.1小時～5小時左右。在再次燒制中，進(jìn)行400℃～600℃的范圍內(nèi)的溫度的第一階段。接著，以600℃～800℃以下的范圍的溫度進(jìn)行第二階段。由此，多孔質(zhì)凝膠薄膜轉(zhuǎn)換為由結(jié)晶質(zhì)的金屬氧化物構(gòu)成的膜。當(dāng)使該膜成為層疊膜時，重復(fù)從起始原料的涂敷到燒制的工序。此后，進(jìn)行預(yù)備退火。

接著，如圖9所示，在熱釋電材料層9上設(shè)置由掩膜的材料構(gòu)成的膜。然后，利用光刻法進(jìn)行曝光及顯影并對由掩膜的材料構(gòu)成的膜進(jìn)行圖案化，形成掩膜10。詳細(xì)而言，首先，設(shè)置感光性的抗蝕劑膜，重疊壓電體4的形狀的掩膜并進(jìn)行曝光。接著，對抗蝕劑膜進(jìn)行蝕刻而除去，并設(shè)置掩膜10。掩膜10的形狀為壓電體4的形狀。

如圖10所示，對掩膜10進(jìn)行涂膜，使用干法蝕刻法除去熱釋電材料層9的一部分。通過干法蝕刻，壓電體4被蝕刻而形成四邊形。此時，下布線3的表面也稍微被蝕刻。進(jìn)行干法蝕刻時，蝕刻氣體、掩膜10及熱釋電材料層9引起化學(xué)反應(yīng)。通過化學(xué)反應(yīng)形成合成物11。例如，當(dāng)壓電體4為四邊形時，沿四條各邊形成合成物11。通過該合成物11，壓電體4的側(cè)面成為接近于相對于基板2的上表面2a而垂直的面。

如圖11及圖12所示，使用剝離液來剝離掩膜10。其結(jié)果，在基板2上形成下布線3及壓電體4。在壓電體4的側(cè)面形成較硬的合成物11。

接著，如圖13所示，對形成有沿外形附著的合成物11的基板2噴上藥液12。藥液12使合成物11減少，優(yōu)選為配合合成物11的成分而調(diào)和的藥液。藥液12未特別地限定，在本實(shí)施方式中，例如使用氟酸或王水等。除去合成物11附著的位置可以設(shè)置抗蝕膜。能夠防止下布線3及壓電體4的上表面4i與藥液12反應(yīng)。

在基板2上配置有多個排列的壓電體4。然后，在與基板2相對的位置設(shè)置多個噴嘴13?；?2設(shè)置于放置板14上，放置板14固定于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)15的旋轉(zhuǎn)軸15a。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)15由電機(jī)及減速齒輪等構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)15邊旋轉(zhuǎn)基板2，噴嘴13邊噴射藥液12。然后，對合成物11高速地噴射藥液12。噴嘴13噴射藥液12的方向未特別地限定，但在本實(shí)施方式中，例如，噴嘴13相對于基板2的平面方向而斜向噴射藥液12。該工序也可稱為輕微蝕刻(スライトエッチング)。

其結(jié)果，在多個壓電體4中除去合成物11。或者，減少合成物11。如圖14及圖15所示，在一部分壓電體4殘留有合成物11。壓電體4的四個側(cè)面中合成物11殘留于一個面是較多的，幾乎沒有在兩個以上的面殘留有合成物11。合成物11殘留的面是第一側(cè)面4e～第四側(cè)面4h的中的哪個面并未特別地限定。各面都可能殘留合成物11。在本實(shí)施方式中，例如，對第一側(cè)面4e殘留有合成物11時進(jìn)行說明。此外，在第二側(cè)面4f～第四側(cè)面4h殘留有合成物11時也進(jìn)行同樣的工序。

圖16～圖18是對應(yīng)于步驟s3的第二電極設(shè)置工序的圖。如圖16所示，在步驟s3中，對金屬膜16進(jìn)行成膜。金屬膜16是上布線5及第二布線7的材料的膜。在金屬膜16的成膜方法在本實(shí)施方式中未特別地限定，例如，使用濺射法。

接著，在金屬膜16之上形成由感光性的材料構(gòu)成的膜。接著，利用光刻法進(jìn)行曝光及顯影，并對膜進(jìn)行圖案化，形成掩膜。掩膜的形狀為第一布線6及第二布線7的形狀。接下來，對掩膜進(jìn)行涂膜，對金屬膜16進(jìn)行干法蝕刻。其結(jié)果，如圖17及圖18所示，由金屬膜16形成上布線5及第二布線7。與濕蝕刻相比，干法蝕刻由于平面方向的過蝕刻量少，能夠高精度地形成微小的圖案。

第一布線6是下布線3與上布線5重疊。因此，即使在對壓電體4進(jìn)行圖案化時下布線3的厚度變薄，也能夠通過上布線5抑制布線電阻變高。在本實(shí)施方式中，第一布線6由下布線3與上布線5構(gòu)成，但即使在不存在上布線5的構(gòu)成中，也能夠作為壓電元件1發(fā)揮作用。

由于在第一側(cè)面4e存在合成物11，在第一側(cè)面4e的側(cè)面形成陡坡。因此，有時殘留有金屬膜16的殘渣17。第一布線6設(shè)于第二側(cè)面4f及第四側(cè)面4h，第二布線7設(shè)于第一側(cè)面4e及第三側(cè)面4g。由于第一布線6與第二布線7設(shè)于不同的邊，第一布線6及第二布線7中的一方設(shè)于合成物11殘留的概率較低的側(cè)面。在沒有殘留合成物11的側(cè)面，則不會殘留金屬膜16的殘渣17。因此，壓電元件1的構(gòu)造能夠減少第一布線6與第二布線7因金屬膜16的殘渣17而短路。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，具有如下效果。

(1)根據(jù)本實(shí)施方式，壓電元件1具備基板2，在基板2上設(shè)置有壓電體4。壓電體4從厚度方向觀察具有四條邊。第一布線6及第二布線7從壓電體4設(shè)置到所述基板2。并且，從壓電體4的厚度方向觀察，壓電體4與第一布線6重疊的邊和壓電體4與第二布線7重疊的邊不同。

壓電體4的外形通過對設(shè)置與壓電體4的外形形狀同形狀的抗蝕劑進(jìn)行干法蝕刻而成。壓電體4的側(cè)面呈傾斜的方式形成。此時，抗蝕劑、蝕刻環(huán)境、壓電體4的材料發(fā)生反應(yīng)，突形狀的合成物11沿壓電體4的外形而成長。該合成物11沿壓電體4的厚度方向突出。通過該合成物11，壓電體4的側(cè)面相對于基板2的平面接近于直角。為了除去合成物11，噴上藥液12。此時，四條邊中在一條邊殘留合成物的概率明顯高于在兩條以上的邊殘留合成物11的概率。

第一布線6及第二布線7對相同金屬膜16進(jìn)行干法蝕刻而成。此時，由于在有合成物11的邊的側(cè)面成為陡坡，有時殘留金屬膜16的殘渣17。在本實(shí)施方式中，由于第一布線6和第二布線7設(shè)于不同的邊上，第一布線6及第二布線7中的一方設(shè)于合成物11殘留的概率較低的側(cè)面。在沒有殘留合成物11的側(cè)面，則難以殘留金屬膜16的殘渣17。因此，壓電元件1的構(gòu)成能夠減少第一布線6與第二布線7因金屬膜16的殘渣17而短路。

(2)根據(jù)本實(shí)施方式，壓電體4從厚度方向觀察具備第一邊4a及第二邊4b。并且，第一邊4a與第二邊4b正交。此時，由于第一邊4a的法線的朝向與第二邊4b的法線的朝向不同，能夠提高噴出藥液12而除去一條邊的合成物11的概率。

(3)根據(jù)本實(shí)施方式，第一布線6包括下布線3與上布線5。在基板2上設(shè)置有下布線3，在下布線3上設(shè)置壓電體4。然后，上布線5從壓電體4上設(shè)置到下布線3上。當(dāng)設(shè)置壓電體4時，壓電體4的形狀通過蝕刻形成。當(dāng)與壓電體4不重疊的位置的下布線3因蝕刻變薄時，上布線5還能夠降低第一布線6的電阻變小。

(4)根據(jù)本實(shí)施方式，對設(shè)于基板2上的壓電體4進(jìn)行干法蝕刻，形成具有四條邊的外形。壓電體4的側(cè)面呈傾斜的方式形成。此時，抗蝕劑、蝕刻環(huán)境、壓電體4的材料發(fā)生反應(yīng)，突形狀的合成物11沿壓電體4的外形成長。該合成物11在壓電體4的厚度方向上突出。通過該合成物11，壓電體4的側(cè)面相對于基板2的平面接近于直角。

進(jìn)行使沿壓電體4的外形的合成物11減少的噴出藥液12的處理。此時，四條邊中在一條邊殘留合成物的概率比在兩條以上的邊殘留合成物11的概率高。接著，在不同的邊設(shè)置第一布線6與第二布線7。

上布線5及第二布線7對相同金屬膜16進(jìn)行干法蝕刻而成。此時，由于在有合成物11的邊，側(cè)面成為陡坡，存在殘留金屬膜16的殘渣17的情況。在本實(shí)施方式中，由于第一布線6和第二布線7設(shè)于不同的邊上，第一布線6及第二布線7中的一方設(shè)于未殘留合成物11的側(cè)面。在沒有殘留合成物11的側(cè)面，則不會殘留金屬膜16的殘渣17。因此，壓電元件1的構(gòu)成能夠減少第一布線6和第二布線7因金屬膜16的殘渣而短路。

(5)根據(jù)本實(shí)施方式，第一布線6包括下布線3和上布線5。在形成壓電體4的外形之前，在基板2上設(shè)置下布線3。然后，在下布線3上設(shè)置壓電體4。接著，上布線5從壓電體4上設(shè)置到下布線3上。當(dāng)設(shè)置上布線5時，通過蝕刻形成上布線5的形狀。通過對壓電體4進(jìn)行蝕刻，上布線5能夠降低下布線3變薄，下布線3的電阻的增大。

第二實(shí)施方式

接著，使用圖19及圖20對壓電元件的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖19是示出壓電元件的構(gòu)造的俯視示意圖。圖20是示出壓電元件的構(gòu)造的側(cè)截面示意圖，并且是從沿圖19的cc線的面一側(cè)觀察的圖。本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式不同之處在于第一布線及第二布線的形狀不同這一點(diǎn)上。另外，對于與第一實(shí)施方式相同之處，省略其說明。

即，在本實(shí)施方式中，如圖19所示，在壓電元件20的基板2上設(shè)置壓電體4。然后，在壓電元件20設(shè)置第一布線21及第二布線22。第一布線21與第一邊4a重疊而設(shè)置。第二布線22與第二邊4b、第三邊4c及第四邊4d重疊而設(shè)置。

因此，壓電體4與第一布線21重疊的邊和壓電體4與第二布線22重疊的邊不同。此時，即使第一側(cè)面4e～第四側(cè)面4h中任一側(cè)面有金屬膜16的殘渣17，也能夠抑制第一布線21和第二布線22短路。

第三實(shí)施方式

接著，使用圖21～圖23對壓電元件的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖21～圖23是示出壓電元件的構(gòu)造的俯視示意圖。本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式不同之處是壓電體的平面形狀存在不同點(diǎn)。另外，對于與第一實(shí)施方式相同之處，省略其說明。

即，在本實(shí)施方式中，如圖21所示，在壓電元件25的基板2上設(shè)置壓電體26。壓電體26從厚度方向觀察的外形具有曲線。然后，在壓電元件25設(shè)置第一布線27及第二布線28。第一布線27從壓電體26的第一位置26a設(shè)置到基板2。第二布線28從壓電體26的第二位置26b設(shè)置到基板2。然后，第一位置26a上的外形的法線的朝向與第二位置26b上的外形的法線的朝向所成的角度為90度。

壓電體26的外形通過設(shè)置與壓電體26的外形形狀同形狀的掩膜10并干法蝕刻而成。此時，掩膜10、蝕刻環(huán)境、壓電體26的材料反應(yīng)，突形狀的合成物11沿壓電體26的外形成長。該合成物11在壓電體26的厚度方向突出。通過該合成物11，壓電體26的側(cè)面成為相對于基板2的平面而接近于直角。噴上減少合成物11的藥液12。此時，第一位置26a上的外形的法線的朝向與第二位置26b上的外形的法線的朝向所成的角度為90度以上270度以下時，與銳角時相比，能夠降低合成物在雙方殘留的概率。

第一布線27及第二布線28對相同金屬膜16進(jìn)行干法蝕刻而成。此時，由于在有合成物11的邊的側(cè)面成為陡坡，因此有時殘留有金屬膜16的殘渣17。在本實(shí)施方式中，由于第一布線27和第二布線28設(shè)于朝向不同方向的邊上，第一布線27及第二布線28中的一方設(shè)于合成物未殘留概率高的側(cè)面。在沒有殘留合成物11的側(cè)面，則不會殘留金屬膜16的殘渣17。因此，壓電元件25的構(gòu)造能夠減少第一布線27與第二布線28因金屬膜16的殘渣17而短路。

如圖22所示，在壓電元件29中，在基板2上設(shè)置壓電體30。然后，在壓電體30設(shè)置第一布線31及第二布線32。第一布線31從壓電體30的第一位置30a設(shè)置到基板2。第二布線32從壓電體30的第二位置30b設(shè)置到基板2。然后，第一位置30a上的外形的法線的朝向與第二位置30b上的外形的法線的朝向所成的角度為120度。因此，壓電元件29的構(gòu)造能夠減少第一布線31與第二布線32因金屬膜16的殘渣17而短路。

如圖23所示，在壓電元件33中，在基板2上設(shè)置壓電體34。然后，在壓電元件33設(shè)置第一布線35及第二布線36。第一布線35從壓電體34的第一位置34a設(shè)置到基板2。第二布線36從壓電體34的第二位置34b設(shè)置到基板2。然后，第一位置34a上的外形的法線的朝向與第二位置34b上的外形的法線的朝向所成的角度為200度。

另外，第一布線35從作為壓電體34的第一位置的第三位置34c設(shè)置到基板2。第二布線36從作為壓電體34的第二位置的第四位置34d設(shè)置到基板2。然后，第三位置34c上的外形的法線的朝向與第四位置34d上的外形的法線的朝向所成的角度為110度。因此，壓電元件33的構(gòu)成能夠減少第一布線35與第二布線36因金屬膜16的殘渣17而短路。

第四實(shí)施方式

下面，使用圖24～圖26說明設(shè)置壓電元件的超聲波裝置的一個實(shí)施方式。另外，對于與第一實(shí)施方式相同之處，省略其說明。

圖24是示出超聲波裝置的構(gòu)成的概略立體圖。如圖24所示，超聲波裝置39具備超聲波探測器40。超聲波探測器40為在一方向上長的大致長方體的形狀。將超聲波探測器40的長度方向作為z方向。超聲波探測器40的-z方向的面為大致平坦的面，平面形狀為四邊形。將平面形狀正交的兩邊延伸的方向作為x方向及y方向。

在超聲波探測器40的-z方向側(cè)設(shè)置有超聲波傳感器41。在超聲波探測器40的-z方向側(cè)的面，超聲波傳感器41從殼體露出。在超聲波探測器40的內(nèi)部設(shè)置有驅(qū)動超聲波傳感器41的驅(qū)動部42，超聲波傳感器41和驅(qū)動部42通過電纜43連接。

超聲波探測器40經(jīng)由電纜44而與控制裝置45連接?？刂蒲b置45輸入超聲波探測器40輸出的數(shù)據(jù)信號，并解析數(shù)據(jù)信號而進(jìn)行顯示的裝置。

超聲波探測器40用于按壓生物體46的表面。超聲波探測器40從超聲波傳感器41向生物體46發(fā)送超聲波。然后，超聲波傳感器41接收由生物體46的內(nèi)部反射出的反射波。由于反射波反射回的時間因反射面而不同，通過解析反射波返回的時間，能夠?qū)ι矬w46的內(nèi)部的構(gòu)造進(jìn)行非破壞性檢查。超聲波傳感器41接收到的反射波的數(shù)據(jù)信號經(jīng)由電纜43、驅(qū)動部42、電纜44而發(fā)送到控制裝置45?？刂蒲b置45接收并解析反射波的數(shù)據(jù)信號。然后，控制裝置45將生物體46的內(nèi)部構(gòu)造轉(zhuǎn)換為圖像顯示。

圖25是示出超聲波傳感器的壓電元件的配置的俯視示意圖。如圖25所示，從-z方向觀察超聲波傳感器41時，壓電元件47配置成格子狀。壓電元件47包括輸出超聲波的元件和接收超聲波的元件。

圖26是示出壓電元件的構(gòu)造的側(cè)截面示意圖。如圖26所示，超聲波傳感器41具備基板48?；?8是硅基板，形成凹部49。然后，在基板48的單面設(shè)置有振動板50。振動板50由下層與上層構(gòu)成，下層是氧化硅，上層由氧化鋯形成。并且，在振動板50上設(shè)置有壓電元件47。

在振動板50設(shè)置壓電體4，在振動板50上重疊設(shè)置有下布線3、壓電體4、上布線5及第二布線7。該振動板50上所設(shè)置的壓電元件47與第一實(shí)施方式所記載的壓電元件1為相同構(gòu)造。因此，壓電元件47成為減少布線間的短路的構(gòu)造。

向第一布線6與第二布線7之間施加脈沖信號時，壓電體4伸縮振動。由此，振動板50振動，發(fā)送超聲波。另外，向壓電元件47照射超聲波時，振動板50振動，壓電體4伸縮。此時，在第一布線6與第二布線7之間生成與振動對應(yīng)的電壓。因此，壓電元件47能夠進(jìn)行超聲波的發(fā)送與接收。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，具有如下效果。

(1)根據(jù)本實(shí)施方式，超聲波裝置39具備壓電元件47。壓電元件47具備振動板50，振動板50振動而輸出超聲波。在振動板50上設(shè)置有與上述的壓電元件1相同構(gòu)造的元件。因此，壓電元件47減少布線間的短路。因此，超聲波裝置39可以是具備減少布線間的短路的壓電元件47的裝置。

另外，本實(shí)施方式并不限定于上述實(shí)施方式，在本發(fā)明的技術(shù)思想內(nèi)，通過本領(lǐng)域技術(shù)人員可以增加各種變更或改良。變形例將在以下進(jìn)行說明。

變形例一

在所述第一實(shí)施方式中，壓電體4的平面形狀為四邊形，但也可以為三角形，還可以為具有五角形以上的角的多邊形。此時，通過將布線設(shè)于不同的邊，能夠減少因金屬膜16的殘渣17而短路。

變形例二

在所述第一實(shí)施方式中，壓電體4上設(shè)置了兩條布線。也可以在壓電體4上設(shè)置三條以上的布線。此時，通過將布線設(shè)于不同的邊，能夠減少因金屬膜16的殘渣17而短路。

變形例三

在所述第四實(shí)施方式中，壓電元件47使用了第一實(shí)施方式的壓電元件1。除此之外，壓電元件47也可以使用第二實(shí)施方式的壓電元件20。壓電元件47還可以使用第三實(shí)施方式的壓電元件25、壓電元件29或壓電元件33。此時，也能夠減少布線間的短路。