本发明涉及压电元件以及其制造方法、压电驱动器。
背景技术：
一直以来，已知有利用了若对压电膜施加电压则变形的现象的压电元件。压电元件例如具备压电膜和以夹着压电膜的方式设置的一对电极，通过对一对电极施加驱动电压，从而使压电膜位移。关于这样的压电元件，一直在试验制作压电性良好的压电膜的方法(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－273694号公报
技术实现要素：
发明所要解决的课题
然而，在压电元件中，制作压电性良好的压电膜是很重要的，但是确保充分的绝缘耐压也很重要。但是，上述的文献未提及绝缘耐压。
本发明鉴于上述的点而做成，以提供能够提高绝缘耐压的压电元件为课题。
用于解决课题的方案
本压电元件的宗旨为，具有基板(31)、形成于上述基板(31)上的下部电极(32)、形成于上述下部电极(32)上的压电膜(33)以及形成于上述压电膜(33)上的上部电极(34)，上述上部电极(34)形成在实施了平坦化处理的面。
此外，上述括号内的参照符号是为了容易进行理解而添加的，只是一例，并非限定于图示的方案。
发明的效果
根据公开的技术，能够提供可提高绝缘耐压的压电元件。
附图说明
图1是示例第一实施方式的光扫描控制装置的块图。
图2是示例构成光扫描控制装置的光扫描装置的俯视图。
图3是示例第一实施方式的压电元件的剖视图。
图4是示例第一实施方式的压电元件的制造工序的图(其一)。
图5是示例第一实施方式的压电元件的制造工序的图(其二)。
图6是示例第一实施方式的压电元件的制造工序的图(其三)。
图7是示例第一实施方式的压电元件的制造工序的图(其四)。
图8是对凹部的前端的应力进行说明的图。
图9是表示击穿电场的威布尔分布的测量结果的图(其一)。
图10是示例第二实施方式的压电元件的剖视图。
图11是示例保护膜的膜厚以及相对介电常数与压电膜的位移的关系的图。
图12是形成有保护膜的压电膜的截面图像(其一)。
图13是形成有保护膜的压电膜的截面图像(其二)。
图14是表示击穿电场的威布尔分布的测量结果的图(其二)。
图15是示例第二实施方式的变形例的压电元件的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对用于实施发明的方案进行说明。有时，在各附图中对相同结构部分标注相同符号，省略重复的说明。此外，在以下的实施方式中，示出将具备本发明的压电元件的压电驱动器用于光扫描控制装置的例，但是不限定于此。
〈第一实施方式〉
图1是示例第一实施方式的光扫描控制装置的块图。图2是示例构成光扫描控制装置的光扫描装置的俯视图。
(光扫描控制装置的概略结构)
首先，参照图1以及图2，对光扫描控制装置1的概略结构进行说明。光扫描控制装置1作为主要的结构单元，具有电路部10、光源部20、光扫描装置30、光学部40、屏幕50以及光量检测传感器60。光扫描控制装置1例如是激光扫描型投影仪。
电路部10是控制光源部20、光扫描装置30的部分，例如，能够由系统控制器11、cpu(centralprocessingunit)12、各种驱动电路等构成。
光源部20具有ld模块21、温度控制部22、温度传感器23以及减光过滤器24。
ld模块21具备射出的光量根据电流值变化的激光211r、211g以及211b、监测激光211r、211g以及211b的每一个的跟前的光量的光量检测传感器215等。激光211r例如是红色半导体激光，能够射出波长λr(例如，640nm)的光。激光211g例如是绿色半导体激光，能够射出波长λg(例如，530nm)的光。激光211b例如是蓝色半导体激光，能够射出波长λb(例如，445nm)的光。作为光量检测传感器215，例如能够使用光电二极管等。光量检测传感器215能够配置于能检测透过减光过滤器24前的光量的任意的位置。
温度控制部22能够将激光211r、211g以及211b控制在预定温度。温度传感器23能够检测激光211r、211g以及211b的每一个的温度。作为温度控制部22，例如能够使用珀尔帖元件。作为温度传感器23，例如能够使用热敏电阻。
减光过滤器24配置于镜子310的上游，入射从激光211r、211g以及211b射出的光(合成后的光)。减光过滤器24具有调整屏幕50上的亮度的功能。作为减光过滤器24，能够使用nd(neutraldensity)滤光片、液晶元件、偏光过滤器等。减光过滤器24例如相对于入射光的光轴倾斜地插入，不能透过的光(被减少的光)被减光过滤器24吸收或反射。
光扫描装置30例如是通过压电元件使镜子310驱动的mems(microelectromechanicalsystem)。镜子310发挥扫描机构的功能，该扫描机构反射从激光211r、211g以及211b射出的光(合成后的光)，根据映像信号，使入射光水平方向以及垂直方向二维地进行扫描而在屏幕50成像。
具体而言，如图2所示，光扫描装置30具有镜子310、镜子支撑部320、扭梁330a以及330b、连结梁340a以及340b、驱动梁350a以及350b、活动框架360、驱动梁370a以及370b、以及固定框架380。另外，驱动梁350a以及350b分别具有驱动源351a以及351b。另外，驱动梁370a以及370b分别具有驱动源371r以及371l。驱动梁350a以及350b、驱动梁370a以及370b发挥上下或左右摆动镜子310从而使激光光线进行扫描的驱动器的功能。
在镜子支撑部320以沿着镜子310的圆周的方式形成狭缝322。通过狭缝322，能够使镜子支撑部320轻量化，并且能够缓解向镜子310传递扭梁330a以及330b的扭转时产生的应力。
在光扫描装置30中，在镜子支撑部320的表面支撑有镜子310，镜子支撑部320与位于两侧的扭梁330a以及330b的端部连结。扭梁330a以及330b构成摆动轴，且沿轴向延伸而从轴向两侧支撑镜子支撑部320。通过扭梁330a以及330b扭转，从而支撑于镜子支撑部320的镜子310摆动，进行使照射至镜子310的光的反射光扫描的动作。扭梁330a以及330b分别连结支撑于连结梁340a以及340b，连结于驱动梁350a以及350b。
驱动梁350a以及350b、连结梁340a以及340b、扭梁330a以及330b、镜子支撑部320以及镜子310被活动框架360包围。驱动梁350a以及350b各自的一方侧支撑于活动框架360。驱动梁350a的另一方侧沿内周侧与连结梁340a以及340b连结。驱动梁350b的另一方侧也同样地沿内周侧与连结梁340a以及340b连结。
驱动梁350a以及350b沿与扭梁330a以及330b正交的方向以夹着镜子310以及镜子支撑部320的方式成对设置。在驱动梁350a以及350b的表面分别形成有驱动源351a以及351b。驱动源351a以及351b是在驱动梁350a以及350b的表面上依次层叠下部电极、压电膜(pzt膜等)以及上部电极的构造的压电元件。驱动源351a以及351b对应对上部电极和下部电极施加的驱动电压的极性而伸长、缩小。
因此，若在驱动梁350a和驱动梁350b交替施加不同的相位的驱动电压，则在镜子310的左侧和右侧，驱动梁350a和驱动梁350b向上下相反侧交替振动。由此，能够使镜子310以扭梁330a以及330b为摆动轴或旋转轴绕轴摆动。以下，将镜子310绕扭梁330a以及330b的轴摆动的方向称为水平方向。例如，能够对驱动梁350a以及350b引起的水平驱动采用共振振动，高速地摆动驱动镜子310。
这样，驱动梁350a以及350b是具备使镜子310沿水平方向摆动的水平驱动源即驱动源351a以及351b的水平驱动梁。
另外，在活动框架360的外部连结有驱动梁370a以及370b的一端。驱动梁370a以及370b在以镜子310为中心而点对称的位置与活动框架360连结，且以从左右两侧夹着活动框架360的方式成对设置。驱动梁370a的与驱动梁350a平行延伸的梁与相邻的梁在端部连结，整体上具有曲折状的形状。而且，驱动梁370a的另一端连结于固定框架380的内侧。驱动梁370b也同样地，与驱动梁350b平行延伸的梁与相邻的梁在端部连结，整体上具有曲折状的形状。而且，驱动梁370b的另一端连结于固定框架380的内侧。
在驱动梁370a以及370b的表面分别在每个不含曲线部的矩形单位形成有驱动源371r以及371l。驱动源371r以及371l是在驱动梁370a以及370b的表面上依次层叠下部电极、压电膜以及上部电极的构造的压电元件。
驱动梁370a以及370b通过在每矩形单位相邻的驱动源371r以及371l彼此施加不同的极性的驱动电压，使相邻的矩形梁向上下相反方向翻转，将各矩形梁的上下运动的总和传递至活动框架360。驱动梁370a以及370b通过这些动作使镜子310沿与平行方向正交的方向即垂直方向摆动。例如，能够对驱动梁370a以及370b引起的垂直驱动采用非共振振动。
例如，驱动源371r包括从活动框架360侧向右侧排列的驱动源371ar、371br、371cr、371dr、371er以及371fr。另外，驱动源371l包括从活动框架360侧向左侧排列的驱动源371al、371bl、371cl、371dl、371el以及371fl。该情况下，通过以同波形驱动驱动源371ar、371bl、371cr、371dl、371er、371fl，以与前者相位不同的同波形驱动驱动源371br、371al、371dr、371cl、371fr、371el，从而能够沿垂直方向摆动。
这样，驱动梁370a以及370b是具备使镜子310沿垂直方向摆动的垂直驱动源即驱动源371r以及371l的垂直驱动梁。
对驱动源351a的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框架380的端子组ta含有的预定的端子连接。另外，对驱动源351b的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框架380的端子组tb含有的预定的端子连接。另外，对驱动源371r的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框架380的端子群ta含有的预定的端子连接。另外，对驱动源371l的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框架380的端子群tb含有的预定的端子连接。
光扫描装置30具备水平位移传感器391，水平位移传感器391检测对驱动源351a以及351b施加驱动电压而使镜子310沿水平方向摆动的状态下的镜子310的水平方向的倾斜程度(水平方向的振角)。
光扫描装置30具备垂直位移传感器395以及396，检查对驱动源371r以及371l施加驱动电压而使镜子310沿垂直方向摆动的状态下的镜子310的垂直方向的倾斜程度(垂直方向的振角)。
返回图1，光学部40是用于将在光扫描装置30扫描的光透射至屏幕50的光学系。从光扫描装置30入射至光学部40的光在屏幕50成像，在屏幕50描绘与映像信号相应的图像。
屏幕50为了去除被称为斑点的看上去呈粒状的图像的噪声，例如，具备微透镜阵列。该情况下，构成微透镜阵列的各微透镜相当于显示器的像素，照射的激光束优选与微透镜的尺寸相等，或者更小。
光量检测传感器60能够配置于能检测通过减光过滤器24后的光量的任意位置。光量检测传感器60可独立检测透过减光过滤器24后的激光211r、211g以及211b的每一个的光量。作为光量检测传感器60，例如能够使用一个或多个光电二极管等。
(光扫描控制装置的概略动作)
接下来，对光扫描控制装置1的概略动作进行说明。系统控制器11例如能够进行镜子310的偏转角控制。系统控制器11例如能够经由缓冲电路13监测由水平位移传感器391、垂直位移传感器395以及396得到的镜子310的水平方向以及垂直方向的倾度，并向镜子驱动电路14供给角度控制信号。然后，镜子驱动电路14能够基于来自系统控制器11的角度控制信号向驱动梁351以及352、驱动梁371以及372供给预定的驱动信号，将镜子310驱动(扫描)预定角度。
另外，系统控制器11例如能够向激光驱动电路15供给数字的映像信号。然后，激光驱动电路15基于来自系统控制器11的映像信号对激光211r、211g以及211b供给预定的电流。由此，激光211r、211g以及211b发出根据映像信号调制后的红色、绿色以及蓝色的光，通过对它们进行合成，从而能够形成彩色的图像。
cpu12例如能够根据光量检测传感器215的输出，检测激光211r、211g以及211b的基部的射出光量，向ld模块21供给光量控制信号。激光211r、211g以及211b基于来自cpu12的光量控制信号，以成为预定的输出(光量)的方式控制电流。
此外，光量检测传感器215能够构成为含有独立检测激光211r、211g以及211b的射出光量的三个传感器。或者，光量检测传感器215也可以仅由一个传感器构成。该情况下，使激光211r、211g以及211b依次发光，通过一个传感器依次进行检测，从而能够控制激光211r、211g以及211b的出射光量。
另外，cpu12能够根据温度传感器23的输出监测激光211r、211g以及211b的温度，向温度控制电路16供给温度控制信号。然后，温度控制电路16基于来自cpu12的温度控制信号向温度控制部22供给预定的电流。由此，能够对温度控制部22进行加热或冷却，以各激光成为预定的温度的方式进行控制。
光量检测传感器60检测通过减光过滤器24后的光量。如上所述，用于实施各激光的光量调整的光量检测传感器215安装于ld模块21内，检测激光211r、211g以及211b的基部的(通过减光过滤器24前的)出射光量。但是，通过光扫描控制装置1实际显示的图像基于在屏幕50成像的光，因此对基部的激光光量进行调整有时无法正确地调整。
例如，由于在光路上设有减光过滤器24，因此，根据减光过滤器24的特性，有时因为得不到期望那样的减光比，所以通过减光过滤器24后的光量不能如期待的那样。或者，在减光过滤器24的r/g/b每一个的减光比存在偏差的情况下，存在通过减光过滤器24后的白平衡失衡的问题。另外，有时由于温度、经时劣化，光扫描装置30的特性发生变动。这样的问题不管通过光量检测传感器215如何精密地控制通过光扫描装置30前的光量都无法解决。
因此，在光扫描控制装置1中，设有光量检测传感器60作为检测通过减光过滤器24后的光量的光量检测机构。光量检测传感器60的检测结果输入至cpu12，cpu12能够基于由光量检测传感器60检测出的光量向ld模块21供给控制各激光的电流值的光量控制信号。
由此，因为能够检测包含了减光过滤器24的特性的变动的激光的光量，所以能够进行与在屏幕50实际显示的图像对应的正确的光量控制。此外，光量检测传感器60可独立检测激光211r、211g以及211b的每一个的光量，cpu12能够基于由光量检测传感器60检测到的各个光量控制各个激光的电流值。
(压电元件的构造)
在此，对构成驱动源351a以及351b、驱动源371r以及371l的压电元件的构造进行说明。图3是示例第一实施方式的压电元件的剖视图。
如图3所示，第一实施方式的压电元件能够做成以下构造：在构成驱动梁350a以及350b、驱动梁370a以及370b的膜片构造的基板31上依次层叠有下部电极32、压电膜33以及上部电极34。
作为基板31的材料，例如能够使用soi(silicononinsulator)。该情况下，例如，能够形成以下支撑部：在硅活性层形成膜片部，通过埋入氧化膜以及背面的硅基板支撑膜片部。作为soi以外的基板31的材料，例如，能够使用硅、氧化铝、蓝宝石、钇稳定氧化锆、不锈钢等。
作为下部电极32以及上部电极34，例如能够使用将lanio3/pt/lanio3按该顺序层叠而成的层叠膜。该情况下，各lanio3的厚度例如能够设置为10～100nm左右。另外，pt的厚度例如能够设置为50～200nm左右。作为此外的下部电极32以及上部电极34的结构，例如能够列举au、pt等金属、lanio3、srruo3、iro3等金属氧化物以及它们的组合。
作为压电膜33，例如，能够使用作为铅系材料的pb(zr、ti)o3(锆钛酸铅：所谓的pzt)。该情况下，也可以向pzt添加la2o3、nd2o3、nd2o5、ta2o5、wo3等添加物。另外，作为压电膜33，例如也可以使用作为非铅系材料的batio3系、knbo3－nanbo3－linbo3系、(bi1/2na1/2)tio3系非铅压电陶瓷等。此外，对压电膜33的上表面(与上部电极34相接的面)实施平坦化处理。
(压电元件的制造方法)
在此，以作为基板31使用soi，作为下部电极32以及上部电极34使用lanio3/pt/lanio3，作为压电膜33使用pzt的情况为例，对压电元件的制造方法进行说明。
首先，在图4所示的工序中，准备厚度500μm左右的soi，在soi的上表面(硅活性层侧)，作为绝缘膜，通过热氧化形成500nm左右的sio2(未图示)。然后，通过各向异性刻蚀等加工soi的背面侧而制作基板31。
然后，在图5所示的工序中，在基板31的上表面例如通过pvd(physicalvapordeposition)法等将lanio3/pt/lanio3按照该顺序层叠，形成下部电极32。
然后，在图6所示的工序中，在下部电极32的上表面例如通过csd(chemicalsolutiondeposition)法等形成膜厚2μm左右的pzt薄膜。然后，以预定温度对pzt薄膜进行烧成，制作结晶化的压电膜33。
然后，对压电膜33的上表面实施平坦化处理。具体而言，对压电膜33的上表面进行50nm左右的刻蚀加工，将压电膜33的上表面平坦化(降低粗糙度)。刻蚀加工后的压电膜33的上表面的算术平均粗糙度ra(测量区域10μm见方)在以原子力显微镜(afm)进行的测量下，优选为1.3nm以下，更优选为1.0nm以下。
平坦化处理例如能够通过rie(reactiveionetching)、ibe(ionbeametching)、gcib(gasclusterionbeam：气体团簇离子束)等进行。在此，作为平坦化处理的方法最优选的是gcib。因为对压电膜33不产生损伤，而且能够进一步降低压电膜33的上表面的粗糙度。在gcib使用的气体种类优选为与被刻蚀物发生化学反应的种类，在压电膜33为pzt的情况下，能够使用sf6、c4f8等。
然后，在图7所示的工序中，在实施了平坦化处理的压电膜33的上表面例如通过pvd法等将lanio3/pt/lanio3按照该顺序层叠，形成上部电极34。通过以上的工序，制作图3所示的压电元件。
这样，在本实施方式中对压电膜33的上表面实施平坦化处理，这是为了提高压电膜33的绝缘耐压。对于此，参照图8进行说明。
压电膜一般通过溅射法、溶胶凝胶法等成膜法制作，为了得到较高的压电特性，必须进行结晶化，最表面成为聚集了晶粒的状态。因此，在晶粒间一定产生凹凸。即使在具有凹凸的表面上形成上部电极，电极材料也不会进入凹凸的间隙，会形成微小的凹陷、空孔。该情况下，压电膜变形(施加电压)时的应力集中在凹部的前端，在凹部的前端产生裂纹，而且该裂纹扩大，直至击穿。
如图8所示，长度为c、曲率半径为ρ的凹部的前端的应力用σtip＝2σ(c/ρ)1/2表达。在此，符号33a是压电膜的上表面，符号σ是压电膜变形时的应力。例如，在c＝10nm、ρ＝0.4nm时，σtip＝10σ。也就是，凹部的前端的应力σtip成为压电膜变形时的应力σ的10倍。这样，压电膜变形时的应力集中在凹部的曲率半径最小的前端的部分，因此即使是微小的凹陷，也成为击穿(绝缘耐压降低)的原因。因此，在本实施方式中，对压电膜33的上表面实施平坦化处理，将凹部进一步微小化。
(绝缘耐压的探讨)
根据图4～图7所示的压电元件的制造方法制作图3的构造的多个样品，进行绝缘耐压的探讨。样品的内容如表1所示，对于实施例1以及比较例1，利用不同的气体种类实施基于gcib的平坦化处理，对于比较例2～4，未实施平坦化处理。此外，各样品的压电膜33(pzt)的膜厚做成2.0μm，下部电极32以及上部电极34分别采用1mmφ的电极径。
[表1]
然后，向制作出的各样品的下部电极32与上部电极34之间施加直流电压，测量绝缘耐压。图9表示击穿电场的威布尔分布。另外，图2表示绝缘耐压的平均值ave、最大值max、最小值min、偏差max－min。
[表2]
如图9所示，实施例1移动至最右侧，绝缘耐压提高得最多。设计上的驱动电压为20v左右，但是图9的威布尔分布越向右侧移动，相对于绝缘耐压的保证越大，因此更合适。
另外，如表2所示，实施例1的绝缘耐压的平均值ave为51.35(v/μm)，比比较例1～4大。另外，最大值max为58.42(v/μm)，最小值min为43.48(v/μm)，偏差max－min为14.95(v/μm)，第二小。
比较例1的gcib的气体种类是ar，认为是，pzt的刻蚀残渣在整个面上均匀地残留，因此绝缘耐压的平均值降低，偏差极小。比较例2～4未对压电膜33的上表面实施平坦化处理，因此认为是，由于上述的应力集中(参照图8)，绝缘耐压的平均值降低。
这样，在第一实施方式中，对压电膜33的上表面实施平坦化处理，降低与上部电极34相接的压电膜33的上表面的表面粗糙度。由此，能够消除压电膜33位移时应力集中的起点，能够提高压电膜33的绝缘耐压。另外，平坦化处理优选通过gcib进行，此时，选择合适的气体种类很重要。
〈第二实施方式〉
在第二实施方式中，表示具备保护膜的压电元件的例。此外，在第二实施方式中，有时省略对于与已经说明了的实施方式相同的结构部的说明。
图10是示例第二实施方式的压电元件的剖视图。如图10所示，第二实施方式的压电元件与第一实施方式的压电元件(参照图3)的差异在于，在压电膜33与上部电极34之间设有保护膜37。
作为保护膜37的材料，例如能够使用tiox、srtiox、(ba、sr)tio3、bao－r2o3－tio2、ba－pbo－nd2o3－tio2、catio3、(ca、li、sm)tio3、ag(nb、ta)o3等。作为保护膜37的成膜方法，优选使用表面凹凸的填埋性较高的原子层沉积法(ald法)。
从压电膜33的位移的观点出发，保护膜37的膜厚与相对介电常数的关系很重要。图11表示该关系的探讨结果。图11中，纵轴表示将无保护膜37的情况下的压电膜33的位移设为1的情况下的压电膜33的位移的相对值。优选压电膜33的位移的相对值为0.8以上。换言之，优选选择具有在比图11的0.8的线靠上绘出的膜厚和相对介电常数的保护膜37。作为保护膜37，例如能够使用膜厚50nm、相对介电常数85的tio2。
这样，在本实施方式中，在压电膜33的上表面形成保护膜37，这是为了提高压电膜33的绝缘耐压。即，如在第一实施方式中说明了的那样，在压电膜33的上表面具有凹凸，构成上部电极34的电极材料不能进入凹凸的间隙，会形成微小的凹陷、空孔。该情况下，压电膜变形(施加电压)时的应力集中在凹部的前端，在凹部的前端产生裂纹，该裂纹扩大，从而直至击穿。
因此，本实施方式中，在压电膜33的上表面形成表面凹凸的填埋性比上部电极34高的保护膜37。由此，保护膜37填埋压电膜33的上表面的凹凸，保护膜37的上表面成为比压电膜33的上表面平坦的面。也就是，在第一实施方式中通过刻蚀加工对压电膜33的上表面实施平坦化处理，本实施方式中，通过形成保护膜37实施平坦化处理，保护膜37的上表面是实施了平坦化处理的面。
图12以及图13是形成有保护膜的压电膜的截面图像，图13是将图12的a部放大后的图。此外，在此，作为压电膜33使用pzt，作为保护膜37，使用膜厚50nm、相对介电常数85的tio2。如图12以及图13所示，能够确认，保护膜37无间隙地填埋压电膜33的上表面的凹凸，保护膜37的上表面成为比压电膜33的上表面平坦的面。
[表3]
表3是根据图12以及图13的图像计算表面粗糙度ra而得到的。根据表3可知，相比压电膜33的上表面的表面粗糙度(ra＝4.19)，保护膜37的上表面的表面粗糙度(ra＝2.20)成为约一半。
[表4]
表4是为了比较而用原子显微镜(afm)测量通过gcib实施了平坦化处理的情况下的表面粗糙度ra而得到的。根据表4可知，相比无平坦化处理的情况下的压电膜33的上表面的表面粗糙度(ra＝2.32)，具有平坦化处理的情况下的压电膜33的上表面的表面粗糙度(ra＝1.13)成为约一半。
原本表3的无保护膜和表4的无平坦化处理应该成为相同程度的表面粗糙度ra，但实际上测量值相差两倍左右。这认为是测量方法的差，表3的值若通过原子显微镜(afm)测量，则应该成为约一半(能够换算成约一半的值)。
因此，本申请中，在压电元件中，用由原子显微镜(afm)测量出的值规定与上部电极34相接的面的表面粗糙度(根据图像计算出的值换算成用原子显微镜(afm)测量出的值)。
也就是，为了提高压电膜33的绝缘耐压，不管有无保护膜37，压电元件的与上部电极34相接的面的表面粗糙度(测量区域10μm见方)通过利用原子显微镜(afm)测量，优选为1.3nm以下，更优选为1.0nm以下。
(绝缘耐压的探讨)
制作有无保护膜37的样品，进行绝缘耐压的探讨。此外，作为压电膜33，使用膜厚2.0μm的pzt，作为保护膜37，使用膜厚50nm、相对介电常数85的tio2。另外，下部电极32以及上部电极34分别采用1mmφ的电极径。
接着，对制作的各样品的下部电极32与上部电极34之间施加直流电压，测量绝缘耐压。图14表示击穿电场的威布尔分布。
如图14所示，有保护膜的一方向右侧移动，绝缘耐压得到提高。设计上的驱动电压为20v左右，但是，图14的威布尔分布移动至右侧的一方相对于绝缘耐压的保证更大，因此更合适。此外，有保护膜的击穿电场的平均值为48.72v/μm，无保护膜的击穿电场的平均值为46.47v/μm。
这样，在第二实施方式中，在压电膜33的上表面形成保护膜37，降低与上部电极34相接的面的表面粗糙度。由此，能够消除压电膜33位移时应力集中的起点，能够提高压电膜33的绝缘耐压。
此外，也可以如图15所示的保护膜37a那样，以覆盖压电膜33的上表面以及侧面的方式形成保护膜。该情况下也能够起到与图10的构造相同的效果。
另外，也可以在对压电膜33的上表面通过在第一实施方式所述的刻蚀加工进行平坦化处理后，进一步形成保护膜37。
以上，对优选的实施方式进行了详细说明，但是，不限定于上述的实施方式，能够不脱离权利要求书记载的范围地对上述的实施方式施加各种变形以及置换。
例如，在上述的实施方式中表示将具备本发明的压电元件的压电驱动器用于光扫描控制装置的例，作为光扫描控制装置示例了激光扫描型投影仪。但是，光扫描控制装置例如也可以是车载用抬头显示器、头戴式显示器、激光打印机、激光扫描型脱毛器、激光前照灯、激光雷达等。
另外，具备本发明的压电元件的压电驱动器也可以用于光学扫描器、喷墨式记录头、陀螺传感器、静电敏感装置、能量采集器、超声波敏感装置、rfmems开关、无线电敏感传感器终端激活开关等。
本国际申请基于2015年9月24日申请的日本国专利申请2015－186565号要求优先权，并将日本国专利申请2015－186565号的全部内容并入本国际申请。
符号说明
1—光扫描控制装置，10—电路部，11—系统控制器，12—cpu，13—缓冲电路，14—镜子驱动电路，15—激光驱动电路，16—温度控制电路，20—光源部，21—ld模块，22—温度控制部，23—温度传感器，24—减光过滤器，30—光扫描装置，31—基板，32—下部电极，33—压电膜，34—上部电极，37、37a—保护膜，40—光学部，50—屏幕，60—光量检测传感器，211r、211g、211b—激光，215—光量检测传感器，310—镜子，320—镜子支撑部，322—狭缝，330a、330b—扭梁，340a、340b—连结梁，350a、350b、370a、370b—驱动梁，351a、351b、371r、371l—驱动源，360—活动框架，380—固定框架，391—水平位移传感器，392、393、394—虚拟传感器，395、396—垂直位移传感器。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种压电元件，其特征在于，具有：
基板；
形成于上述基板上的下部电极；
形成于上述下部电极上的压电膜；以及
形成于上述压电膜上的上部电极，
上述上部电极形成在实施了平坦化处理的面。
2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，
实施了上述平坦化处理的面是上述压电膜的上表面。
3.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，
实施了上述平坦化处理的面是形成了保护膜而得到的面，上述保护膜形成于上述压电膜与上述上部电极之间。
4.(追加)根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，
上述压电膜的上表面的平均粗糙度ra为1.3nm以下。
5.(追加)根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，
上述压电膜的上表面的平均粗糙度ra为1.0nm以下。
6.(追加)根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，
上述压电膜是使镜子沿水平方向摆动的驱动器的驱动源、以及使上述镜子沿垂直方向摆动的驱动器的驱动源。
7.(修改后)一种压电驱动器，其特征在于，具备权利要求1所述的压电元件。
8.(修改后)一种压电元件的制造方法，其特征在于，具备：
在基板上形成下部电极的工序；
在上述下部电极上形成压电膜的工序；
对上述压电膜实施平坦化处理的工序；以及
在通过实施上述平坦化处理的工序而形成的面形成上部电极的工序。
9.(修改后)根据权利要求8所述的压电元件的制造方法，其特征在于，
在对上述压电膜实施平坦化处理的工序中，对上述压电膜的上表面实施刻蚀加工，将上述压电膜的上表面做成实施了上述平坦化处理的面。
10.(修改后)根据权利要求9所述的压电元件的制造方法，其特征在于，
上述刻蚀加工通过气体团簇离子束进行。
11.(修改后)根据权利要求8所述的压电元件的制造方法，其特征在于，
在对上述压电膜实施平坦化处理的工序中，在上述压电膜的上表面形成保护膜。
12.(修改后)根据权利要求8所述的压电元件的制造方法，其特征在于，
在对上述压电膜实施平坦化的工序中，在对上述压电膜的上表面实施了刻蚀加工后，在上述压电膜的上表面形成保护膜。
13.(修改后)根据权利要求11所述的压电元件的制造方法，其特征在于，
上述保护膜通过原子层沉积法形成。