[发明专利]压电膜制造方法、振动片、振子、振荡器、设备和移动体

说明书

技术领域

本发明涉及压电膜制造方法、具有该压电膜的振动片、具有该振动片的振子、振荡器、电子设备和移动体。

背景技术

以往，作为振动片，公知有如下结构的压电薄膜谐振器(以下称为振动片)：其具有设置在基板上的下部电极、设置在下部电极上的压电膜、以及设置在压电膜上且具有隔着压电膜而与下部电极相对的区域的上部电极(例如参照专利文献1)。

上述振动片在压电膜中使用氮化铝(以下称为AlN)。该压电膜是在N₂(氮)气体和Ar(氩)气体的混合气氛中，使用Al(铝)作为靶材料(成膜材料)，通过溅射而成膜(形成)。

专利文献1：日本特开2013-34130号公报

但是，由于上述压电膜使用纯铝作为成膜材料，所以，在存在于成膜后的AlN的晶界中的Al中，有时由于AlN成膜后的上部电极的成膜工艺等而产生内部应力。

由此，上述压电膜可能发生在Al中产生空隙的应力迁移。

其结果，在上述压电膜中，机电耦合系数劣化，由此，阻抗上升，作为压电膜的功能劣化，并且，由于应力迁移的加剧(空隙的扩散等)，可靠性(特别是长期可靠性)可能降低。

由此，在具有上述压电膜的上述振动片中，有可能CI(晶体阻抗)值增大，振动特性劣化，并且，可靠性降低。

发明内容

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下方式或应用例而实现。

[应用例1]本应用例的压电膜制造方法的特征在于，所述压电膜制造方法包括以下工序：在N₂气体和Ar气体的混合气氛中，将Al-Cu合金作为成膜材料，使用溅射法形成压电膜。

由此，压电膜制造方法包括以下工序：在N₂气体和Ar气体的混合气氛中，将Al-Cu合金作为成膜材料(靶材料)，使用溅射法形成压电膜。

由此，在压电膜制造方法中，由于使用Al-Cu合金作为形成压电膜的成膜材料，所以，在使用溅射法形成的压电膜(具体而言为AlN膜)的晶界的Al中，Cu分散地存在(换言之，生成金属间化合物(Al₃Cu))。

由此，在压电膜制造方法中，由于抑制了晶界的Al的扩散，所以能够抑制产生应力迁移。

其结果，在压电膜制造方法中，与现有(例如专利文献1)的制造方法相比，能够提高作为压电膜的功能，并且，能够通过抑制应力迁移来提高压电膜的可靠性。

[应用例2]在上述应用例的压电膜制造方法中，优选所述Al-Cu合金中的Cu的含有率在0.25％质量百分比～1.0％质量百分比的范围内。

由此，在压电膜制造方法中，由于Al-Cu合金中的Cu的含有率在0.25％质量百分比～1.0％质量百分比的范围内，所以，能够抑制晶界的Al的扩散，能够抑制产生应力迁移。

[应用例3]在上述应用例的压电膜制造方法中，优选所述Al-Cu合金中的Cu的含有率在0.4％质量百分比～0.6％质量百分比的范围内。

由此，在压电膜制造方法中，由于Al-Cu合金中的Cu的含有率在0.4％质量百分比～0.6％质量百分比的范围内，所以，能够进一步抑制晶界的Al的扩散，能够进一步抑制产生应力迁移。

[应用例4]在上述应用例的压电膜制造方法中，优选所述N₂气体与所述Ar气体的混合比在N₂气体50％体积百分比：Ar气体50％体积百分比～N₂气体99％体积百分比：Ar气体1％体积百分比的范围内。

由此，在压电膜制造方法中，由于N₂气体与Ar气体的混合比在N₂气体50％体积百分比：Ar气体50％体积百分比～N₂气体99％体积百分比：Ar气体1％体积百分比的范围内，所以，能够使用溅射法得到良好地发挥功能的压电膜(具体而言为AlN膜)。

[应用例5]本应用例的振动片的特征在于，所述振动片具有基部和从所述基部延伸的振动臂，所述振动臂具有在晶界中含有Cu的压电膜。

由此，由于振动片具有基部和从基部延伸的振动臂，振动臂具有在晶界中含有Cu的压电膜(具体而言为AlN膜)，所以，能够抑制在压电膜中产生应力迁移。

由此，在振动片中，与以往(例如专利文献1)相比，能够提高压电膜的功能，并且能够提高压电膜的可靠性。

其结果，在振动片中，CI值降低，由此，振动特性提高，并且能够提高可靠性。