(57)【要約】【課題】圧電膜としての機能を従来の製造方法より向上させることができるとともに、ストレスマイグレーションの抑制により圧電膜の信頼性を向上させることが可能な圧電膜製造方法の提供。【解決手段】圧電膜製造方法は、Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合雰囲気中において、Ａｌ−Ｃｕ合金５２を成膜材料とし、スパッタ法を用いて、圧電体１３を成膜する工程を含むことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合雰囲気中において、Ａｌ−Ｃｕ合金を成膜材料とし、スパッタ法を用いて、圧電膜を成膜する工程を含むことを特徴とする圧電膜製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電膜製造方法において、
前記Ａｌ−Ｃｕ合金におけるＣｕの含有率は、０．２５質量％〜１．０質量％の範囲であることを特徴とする圧電膜製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の圧電膜製造方法において、
前記Ａｌ−Ｃｕ合金におけるＣｕの含有率は、０．４質量％〜０．６質量％の範囲であることを特徴とする圧電膜製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の圧電膜製造方法において、
前記Ｎ2ガスと前記Ａｒガスとの混合比は、Ｎ2ガス５０体積％：Ａｒガス５０体積％〜Ｎ2ガス９９体積％：Ａｒガス１体積％の範囲であることを特徴とする圧電膜製造方法。
【請求項５】
基部と、前記基部から延びる振動腕と、を有し、
前記振動腕に、Ａｌ−Ｃｕ合金を成膜材料として形成された圧電膜を備えていることを特徴とする振動片。
【請求項６】
請求項５に記載の振動片と、
前記振動片を収容しているパッケージと、
を備えていることを特徴とする振動子。
【請求項７】
請求項５に記載の振動片と、
前記振動片を発振させる発振回路と、
を備えていることを特徴とする発振器。
【請求項８】
請求項５に記載の振動片を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項５に記載の振動片を備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電膜製造方法、この圧電膜を備えている振動片、この振動片を備えている振動子、発振器、電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動片として、基板上に設けられた下部電極と、下部電極上に設けられた圧電膜と、圧電膜上に設けられ、圧電膜を挟み下部電極と対向する領域を有する上部電極と、を備えている構成の圧電薄膜共振器（以下、振動片という）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
上記振動片は、圧電膜に窒化アルミニウム（以下、ＡｌＮという）が用いられている。この圧電膜は、Ｎ2（窒素）ガスとＡｒ（アルゴン）ガスとの混合雰囲気中において、Ａｌ（アルミニウム）をターゲット材（成膜材料）として用い、スパッタ（スパッタリング）することにより成膜（形成）されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−３４１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記圧電膜は、純アルミニウムを成膜材料として用いていることから、成膜されたＡｌＮの結晶粒界に存在するＡｌに、ＡｌＮ成膜後の上部電極の成膜プロセスなどが起因して内部応力が生じることがある。
これにより、上記圧電膜は、Ａｌにボイドが生じるストレスマイグレーションが発生する虞がある。
この結果、上記圧電膜は、電気機械結合係数が劣化することにより、インピーダンスが上昇し、圧電膜としての機能が劣化するとともに、ストレスマイグレーションの進行（ボイドの拡散など）により信頼性（特に長期信頼性）が低下する虞がある。
これにより、上記圧電膜を備えている上記振動片は、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）値が増大して振動特性が劣化するとともに、信頼性が低下する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる圧電膜製造方法は、Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合雰囲気中において、Ａｌ−Ｃｕ合金を成膜材料とし、スパッタ法を用いて、圧電膜を成膜する工程を含むことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、圧電膜製造方法は、Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合雰囲気中において、Ａｌ−Ｃｕ合金を成膜材料（ターゲット材）とし、スパッタ法を用いて、圧電膜を成膜する工程を含む。
これにより、圧電膜製造方法は、圧電膜を成膜する成膜材料としてＡｌ−Ｃｕ合金を用いることから、スパッタ法を用いて成膜された圧電膜（具体的にはＡｌＮ膜）の結晶粒界のＡｌに、Ｃｕが分散して存在することになる（換言すれば、金属間化合物（Ａｌ3Ｃｕ）が生成されることになる）。
これにより、圧電膜製造方法は、結晶粒界のＡｌの拡散が抑制されることから、ストレスマイグレーションの発生を抑制することができる。
この結果、圧電膜製造方法は、圧電膜としての機能を従来（例えば、特許文献１）の製造方法より向上させることができるとともに、ストレスマイグレーションの抑制により圧電膜の信頼性を向上させることが可能となる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる圧電膜製造方法において、前記Ａｌ−Ｃｕ合金におけるＣｕの含有率は、０．２５質量％〜１．０質量％の範囲であることが好ましい。
【０００９】
これによれば、圧電膜製造方法は、Ａｌ−Ｃｕ合金におけるＣｕの含有率が、０．２５質量％〜１．０質量％の範囲であることから、結晶粒界のＡｌの拡散を抑制してストレスマイグレーションの発生を抑制することができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる圧電膜製造方法において、前記Ａｌ−Ｃｕ合金におけるＣｕの含有率は、０．４質量％〜０．６質量％の範囲であることが好ましい。
【００１１】
これによれば、圧電膜製造方法は、Ａｌ−Ｃｕ合金におけるＣｕの含有率が、０．４質量％〜０．６質量％の範囲であることから、結晶粒界のＡｌの拡散を更に抑制してストレスマイグレーションの発生を更に抑制することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる圧電膜製造方法において、前記Ｎ2ガスと前記Ａｒガスとの混合比は、Ｎ2ガス５０体積％：Ａｒガス５０体積％〜Ｎ2ガス９９体積％：Ａｒガス１体積％の範囲であることが好ましい。
【００１３】
これによれば、圧電膜製造方法は、Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合比が、Ｎ2ガス５０体積％：Ａｒガス５０体積％〜Ｎ2ガス９９体積％：Ａｒガス１体積％の範囲であることから、スパッタ法を用いて良好に機能する圧電膜（具体的にはＡｌＮ膜）を得ることができる。
【００１４】
［適用例５］本適用例にかかる振動片は、基部と、前記基部から延びる振動腕と、を有し、前記振動腕に、Ａｌ−Ｃｕ合金を成膜材料として形成された圧電膜を備えていることを特徴とする。
【００１５】
これによれば、振動片は、基部と、基部から延びる振動腕と、を有し、振動腕に、Ａｌ−Ｃｕ合金を成膜材料として形成された圧電膜を備えていることから、圧電膜におけるストレスマイグレーションの発生を抑制することができる。
これにより、振動片は、圧電膜の機能を従来（例えば、特許文献１）より向上させることができるとともに、圧電膜の信頼性を向上させることが可能となる。
この結果、振動片は、ＣＩ値が低下することによって振動特性が向上するとともに、信頼性を向上させることができる。
【００１６】
［適用例６］本適用例にかかる振動子は、上記適用例に記載の振動片と、前記振動片を収容しているパッケージと、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、本構成の振動子は、上記適用例に記載の振動片と、振動片を収容しているパッケージと、を備えたことから、上記適用例に記載の効果を奏する信頼性の高い振動子を提供することができる。
【００１８】
［適用例７］本適用例にかかる発振器は、上記適用例に記載の振動片と、前記振動片を発振させる発振回路と、を備えていることを特徴とする。
【００１９】
これによれば、本構成の発振器は、上記適用例に記載の振動片と、振動片を発振させる発振回路と、を備えたことから、上記適用例に記載の効果を奏する信頼性の高い発振器を提供することができる。
【００２０】
［適用例８］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例に記載の振動片を備えていることを特徴とする。
【００２１】
これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例に記載の振動片を備えたことから、上記適用例に記載の効果を奏する信頼性の高い電子機器を提供することができる。
【００２２】
［適用例９］本適用例にかかる移動体は、上記適用例に記載の振動片を備えていることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、本構成の移動体は、上記適用例に記載の振動片を備えたことから、上記適用例に記載の効果を奏する信頼性の高い移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の振動片の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。
【図２】図１（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図及び各励振電極の配線図。
【図３】圧電体の製造方法について説明する模式図。
【図４】圧電体の成膜条件と評価結果との関係を示す図。
【図５】第２実施形態の振動子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド（蓋体）側から俯瞰した平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図。
【図６】第３実施形態の発振器の概略構成を示す模式図であり、（ａ）はリッド側から俯瞰した平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図。
【図７】第４実施形態の携帯電話を示す模式斜視図。
【図８】第５実施形態の自動車を示す模式斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
ここでは、振動片の一例として、基材にＳｉ（シリコン）を用いている振動片について説明する。
図１は、第１実施形態の振動片の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。なお、各配線は省略してあり、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
図２は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図及び各励振電極の配線図である。
なお、各図におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する座標軸である。
【００２７】
図１に示すように、振動片１は、基材として、基部１０と、基部１０からＹ軸方向に延びる３本の振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、を備えている。本実施形態では、３本の振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び基部１０にＳｉ基板（例えば、ＳＯＩ、Ｐｏｌｙ−Ｓｉを成膜した基板）を用いている。
振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、略角柱状に形成され、平面視において、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に配列されると共に、Ｘ軸とＹ軸とで特定される平面（ＸＹ平面）に沿った主面１０ａ，１０ｂの少なくとも一方に（ここでは主面１０ａに）、励振電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃが設けられている。
振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、励振電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃによって、主面１０ａと直交するＺ軸方向（図１（ｂ）の矢印方向）に屈曲振動（面外振動：主面１０ａに沿わない方向の振動）する。
基部１０及び振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、励振電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、例えば、スパッタ（スパッタリング）法、フォトリソグラフィー法、エッチング法などを用いて精度よく形成されている。
【００２８】
励振電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、主面１０ａ側に設けられている第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１と、第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１の上方に設けられている第２電極１２ａ２，１２ｂ２，１２ｃ２と、第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１と第２電極１２ａ２，１２ｂ２，１２ｃ２との間に配置されている圧電膜としての圧電体１３と、第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１と圧電体１３との間に配置されている絶縁膜１４と、を備えた積層構造となっている。なお、絶縁膜１４は、なくてもよい。
【００２９】
励振電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃの第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１、第２電極１２ａ２，１２ｂ２，１２ｃ２には、ＴｉＮ（窒化チタン）を含んでいる膜が用いられ、圧電体１３には、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）を含んでいる膜が用いられている。また、絶縁膜１４には、アモルファス状態のＳｉＯ2（二酸化ケイ素）を含んでいる膜が用いられている。
圧電体１３は、Ａｌ−Ｃｕ合金を成膜材料（ターゲット材）として、スパッタ法を用いて形成（成膜）されている（詳細後述）。
【００３０】
振動片１は、良好な振動特性を得る観点から、励振電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃの第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１、第２電極１２ａ２，１２ｂ２，１２ｃ２の厚みは、１５ｎｍ程度が好ましく、圧電体１３の厚みは２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度が好ましく、絶縁膜１４の厚みは１０ｎｍ程度が好ましい。
なお、第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１、第２電極１２ａ２，１２ｂ２，１２ｃ２には、ＴｉＮと異なる別の材料（例えば、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、ＷＳｉ、Ｔａ、ＩＴＯなど）を含んでいる膜が用いられてもよい。
【００３１】
なお、励振電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃの根元部（基部１０との境界部分）から先端部に向かって延び、振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃの全長（Ｙ軸方向の根元から先端までの長さ）の半分程度の長さで設けられているのが、効率的な振動特性を得る上で好ましい。
【００３２】
なお、図１（ｂ）に示すように、基部１０のＺ軸方向の厚さは、振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃのＺ軸方向の厚さより厚く形成されている。
また、図１（ａ）に２点鎖線で示すように、基部１０のＸ軸方向の両端部の主面１０ｂ側には、パッケージなどの外部部材への固定領域である固定部１０ｃ，１０ｄが設けられている。なお、固定部１０ｃ，１０ｄは、Ｙ軸方向において基部１０の振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃ側とは反対側の端部に設けられていることが好ましい。
【００３３】
ここで、振動片１の動作について説明する。
図２に示すように、振動片１の励振電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１と第２電極１２ａ２，１２ｂ２，１２ｃ２とが交差配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。
【００３４】
具体的には、振動腕１１ａの第１電極１２ａ１と、振動腕１１ｂの第２電極１２ｂ２と、振動腕１１ｃの第１電極１２ｃ１とが同電位になるように接続され、振動腕１１ａの第２電極１２ａ２と、振動腕１１ｂの第１電極１２ｂ１と、振動腕１１ｃの第２電極１２ｃ２とが同電位になるように接続されている。
【００３５】
この状態で、第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１と第２電極１２ａ２，１２ｂ２，１２ｃ２との間に交番電圧を印加すると、第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１と第２電極１２ａ２，１２ｂ２，１２ｃ２との間に電界が発生して、圧電体１３が分極し、逆圧電効果により、圧電体１３に歪みが生じ、圧電体１３がＹ軸方向に伸縮する。
振動片１は、上記交差配線によって励振電極１２ａ，１２ｃに発生する電界の方向と励振電極１２ｂに発生する電界の方向とを互いに逆方向にして、圧電体１３の伸縮が振動腕１１ａ，１１ｃと振動腕１１ｂとの間で逆になるように構成されている。
具体的には、振動腕１１ａ，１１ｃの圧電体１３が伸張したとき、振動腕１１ｂの圧電体１３が収縮し、振動腕１１ａ，１１ｃの圧電体１３が収縮したとき、振動腕１１ｂの圧電体１３が伸張する。
【００３６】
このような圧電体１３の伸縮によって、振動片１は、交番電圧が一方の電位のときに振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃが黒矢印の方向に屈曲し、交番電圧が他方の電位のときに振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃが白抜き矢印の方向に屈曲する。
これを繰り返すことで、振動片１は、振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃがＺ軸方向に屈曲振動（面外振動）することになる。この際、隣り合う振動腕（ここでは、１１ａと１１ｂ、１１ｂと１１ｃ）は、互いに逆方向に（逆相で）屈曲振動する。
【００３７】
ここで、振動片１の励振電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃの構成要素である圧電体１３の製造方法（圧電膜製造方法）について説明する。
図３は、圧電体の製造方法について説明する模式図である。
【００３８】
図３に示すように、まず、第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１（ここでは図示せず）及び絶縁膜１４が形成された状態の振動片１を、真空チャンバー５０内の基台５１にセットする。
ついで、図示しない真空ポンプなどを用いて、真空チャンバー５０内にＮ2（窒素）ガスとＡｒ（アルゴン）ガスとを導入し、Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合雰囲気を生成する。
このときの真空チャンバー内の圧力は、０．５３Ｐａ（４ｍＴｏｒｒ）程度が好ましい。また、Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合比は、Ｎ2ガス５０体積％：Ａｒガス５０体積％〜Ｎ2ガス９９体積％：Ａｒガス１体積％の範囲であることが好ましい。
なお、振動片１の温度は常温が好ましい。
【００３９】
ついで、Ａｌ−Ｃｕ合金５２を成膜材料（ターゲット材）としてターゲット台５３にセットする。
ここで、Ａｌ−Ｃｕ合金におけるＣｕの含有率は、０．２５質量％〜１．０質量％の範囲であることが好ましく、０．４質量％〜０．６質量％の範囲であることがより好ましい。
【００４０】
ついで、スパッタ法（反応性スパッタ法）を用いて、Ａｌ−Ｃｕ合金５２を陰極、振動片１を陽極として電源５４から電圧（例えば、１００Ｖ〜１０００Ｖ程度）を印加する。
これにより、Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合ガスのイオン原子が、Ａｌ−Ｃｕ合金５２の表面を叩き、Ａｌ−Ｃｕ合金５２から飛び出した粒子（原子、分子）が、絶縁膜１４を覆うようにして振動片１に堆積して固着し、圧電体１３（ＡｌＮ膜）を成膜（形成）する。
ついで、フォトリソグラフィー法、エッチング法などを用いて圧電体１３を所望の形状にパターニングする。
以上の工程などを経ることにより、圧電体１３を得ることができる。
【００４１】
ついで、圧電体１３上に第２電極１２ａ２，１２ｂ２，１２ｃ２を、スパッタ法、フォトリソグラフィー法、エッチング法などを用いて形成することにより、図１、図２に示すような振動片１を得ることができる。
【００４２】
上述したように、本実施形態の圧電体１３の製造方法（以下、圧電膜製造方法という）は、Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合雰囲気中において、Ａｌ−Ｃｕ合金を成膜材料（ターゲット材）とし、スパッタ法を用いて、圧電体１３（圧電膜）を成膜する工程を含む。
このように、圧電膜製造方法は、圧電体１３を成膜する成膜材料としてＡｌ−Ｃｕ合金を用いることから、スパッタ法を用いて成膜された圧電膜としての圧電体１３（具体的にはＡｌＮ膜）の結晶粒界のＡｌに、Ｃｕが分散して存在することになる（換言すれば、金属間化合物（Ａｌ3Ｃｕ）が生成されることになる）。
【００４３】
これにより、圧電膜製造方法は、圧電体１３の結晶粒界のＡｌの拡散が抑制されることから、ストレスマイグレーションの発生を抑制することができる。
この結果、圧電膜製造方法は、圧電体１３としての機能を従来（例えば、特許文献１）の製造方法より向上させることができるとともに、ストレスマイグレーションの抑制により圧電体１３の信頼性を向上させることが可能となる。
【００４４】
また、圧電膜製造方法は、Ａｌ−Ｃｕ合金におけるＣｕの含有率が、０．２５質量％〜１．０質量％の範囲であることから、圧電体１３の結晶粒界のＡｌの拡散を抑制してストレスマイグレーションの発生を抑制することができる。
【００４５】
また、圧電膜製造方法は、Ａｌ−Ｃｕ合金におけるＣｕの含有率が、０．４質量％〜０．６質量％の範囲であることから、圧電体１３の結晶粒界のＡｌの拡散を更に抑制してストレスマイグレーションの発生を更に抑制することができる。
【００４６】
また、圧電膜製造方法は、Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合比が、Ｎ2ガス５０体積％：Ａｒガス５０体積％〜Ｎ2ガス９９体積％：Ａｒガス１体積％の範囲であることから、スパッタ法を用いて良好に機能する圧電体１３（具体的にはＡｌＮ膜）を得ることができる。
ここで、上記に関して、図を用いて詳述する。
【００４７】
図４は、サンプルを用いて評価した圧電体の成膜条件（Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合比）と評価結果との関係を示す図である。
ここで、圧電体１３のシート抵抗は、概ね３００００Ω□（オームスクエア）以上であればよく、ＦＷＨＭ（圧電体１３のＸ線回折による配向性評価におけるピーク時の半値幅）は、角度として３度〜４度の間であればよいとされている。
なお、評価結果の○、△は、圧電体として実用上問題のないレベルであることを表し、×は、実用に耐えないレベルであることを表す。なお、このときの圧電体１３の成膜材料であるＡｌ−Ｃｕ合金におけるＣｕの含有率は、０．５質量％である。
【００４８】
図４に示すように、サンプルＮｏ．１（Ｎ2ガス９９体積％：Ａｒガス１体積％、以下、体積％表記を省略する）は、シート抵抗が無限大Ω□であり、ＦＷＨＭが３．１８度であることから、評価結果として○となっている。
サンプルＮｏ．２（Ｎ2ガス８０：Ａｒガス２０）は、シート抵抗が無限大Ω□であり、ＦＷＨＭが３．４２度であることから、評価結果として○となっている。
サンプルＮｏ．３（Ｎ2ガス７０：Ａｒガス３０）は、シート抵抗が無限大Ω□であり、ＦＷＨＭが３．４３度であることから、評価結果として○となっている。
サンプルＮｏ．４（Ｎ2ガス６０：Ａｒガス４０）は、シート抵抗が無限大Ω□であり、ＦＷＨＭが３．６９度であることから、評価結果として○となっている。
サンプルＮｏ．５（Ｎ2ガス５０：Ａｒガス５０）は、シート抵抗が３１１４６Ω□であり、ＦＷＨＭが３．５０度であることから、評価結果として△となっている（シート抵抗のマージンが若干少ないことから△評価となっている）。
【００４９】
一方、サンプルＮｏ．６（Ｎ2ガス４０：Ａｒガス６０）は、シート抵抗が０．３１００Ω□であり、ＦＷＨＭが算出不可（ピークが不明瞭のため、半値幅が算出できない）であることから、評価結果として×となっている。
また、サンプルＮｏ．７（Ｎ2ガス１０：Ａｒガス９０）は、シート抵抗が０．０６２１Ω□であり、ＦＷＨＭが算出不可（ピークが不明瞭のため、半値幅が算出できない）であることから、評価結果として×となっている。
【００５０】
上記のサンプルを用いた評価結果から、圧電膜製造方法は、Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合比が、Ｎ2ガス５０体積％：Ａｒガス５０体積％〜Ｎ2ガス９９体積％：Ａｒガス１体積％の範囲であれば、スパッタ法を用いて良好に機能する（実用上問題のない）圧電体１３を得られることが裏付けられた。
【００５１】
上述したように、本実施形態の振動片１は、基部１０と、基部１０から延びる振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、を有し、振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃに、Ａｌ−Ｃｕ合金を成膜材料として形成された圧電膜としての圧電体１３を備えていることから、圧電体１３におけるストレスマイグレーションの発生を抑制することができる。
これにより、振動片１は、圧電体１３の機能（具体的には、電界印加時の伸縮性など）を、従来（例えば、特許文献１）より向上させることができるとともに、圧電体１３の信頼性を向上させることが可能となる。
この結果、振動片１は、ＣＩ値が低下することによって振動特性が向上するとともに、信頼性を向上させることができる。
【００５２】
なお、振動片１は、振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃの主面１０ａと、第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１との間に、ＳｉＯ2を含む膜が設けられていてもよい。
これによれば、振動片１は、ＳｉＯ2を含む膜が、振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃの温度特性補正膜として機能する。
詳述すると、振動片１は、ＳｉＯ2を含む膜の周波数−温度特性の傾きにより、基材がＳｉである振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃの周波数−温度特性の傾きが補正（相殺）され、フラットな周波数−温度特性となる。
これにより、振動片１は、温度変化に起因する周波数の変動を抑制することが可能となり、周波数−温度特性を向上させることができる。
【００５３】
なお、振動片１は、ＳｉＯ2を含む膜が、振動腕１１ａ，１１ｂ，１１ｃの第１電極１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１側（主面１０ａ側）とは反対側の面（主面１０ｂ）に設けられていてもよい。
これによれば、振動片１は、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、上記第１実施形態で述べた振動片を備えている振動子について説明する。
図５は、第２実施形態の振動子の概略構成を示す模式図である。図５（ａ）は、リッド（蓋体）側から俯瞰した平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。なお、平面図では、リッドを省略してある。また、各配線は省略してある。
なお、上記第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５５】
図５に示すように、振動子５は、上記第１実施形態で述べた振動片１と、振動片１を収容しているパッケージ２０と、を備えている。
【００５６】
パッケージ２０は、平面形状が略矩形で凹部を有したパッケージベース２１と、パッケージベース２１の凹部を覆う平面形状が略矩形で平板状のリッド２２と、を有し、略直方体形状に形成されている。
パッケージベース２１には、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、水晶、ガラス、Ｓｉなどが用いられている。
リッド２２には、パッケージベース２１と同材料、または、コバール、４２アロイなどの金属が用いられている。
【００５７】
パッケージベース２１には、内底面（凹部の内側の底面）２３に、内部端子２４，２５が設けられている。
内部端子２４，２５は、振動片１の基部１０に設けられた接続電極１８ａ，１８ｂの近傍となる位置に略矩形状に形成されている。接続電極１８ａ，１８ｂは、図示しない配線により、振動片１の各励振電極（１２ｂなど）の第１電極（１２ｂ１など）及び第２電極（１２ｂ２など）に接続されている。
例えば、図２の配線において、交流電源の一方側の配線が接続電極１８ａに接続され、他方側の配線が接続電極１８ｂに接続されている。
【００５８】
パッケージベース２１の外底面（内底面２３の反対側の面、外側の底面）２６には、電子機器などの外部部材に実装される際に用いられる一対の外部端子２７，２８が形成されている。
外部端子２７，２８は、図示しない内部配線によって内部端子２４，２５と接続されている。例えば、外部端子２７は、内部端子２４と接続され、外部端子２８は、内部端子２５と接続されている。
内部端子２４，２５及び外部端子２７，２８は、Ｗ、Ｍｏなどのメタライズ層にＮｉ、Ａｕなどの各被膜をメッキなどの方法により積層した金属膜からなる。
【００５９】
振動子５は、振動片１の基部１０の固定部１０ｃ，１０ｄが、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系などの接着剤３０を介して、パッケージベース２１の内底面２３に固定されている。
そして、振動子５は、振動片１の接続電極１８ａ，１８ｂが、Ａｕ、Ａｌなどの金属ワイヤー３１により内部端子２４，２５と接続されている。
振動子５は、振動片１がパッケージベース２１の内部端子２４，２５と接続された状態で、パッケージベース２１の凹部がリッド２２により覆われ、パッケージベース２１とリッド２２とがシームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材２９で接合されることにより、パッケージ２０の内部が気密に封止される。
なお、パッケージ２０の内部は、減圧状態（真空度の高い状態）またはＮ2、Ｈｅ（ヘリウム）、Ａｒなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
【００６０】
なお、パッケージは、平板状のパッケージベースと凹部を有するリッドなどから構成されていてもよい。また、パッケージは、パッケージベース及びリッドの両方に凹部を有していてもよい。
また、振動片１の基部１０は、固定部１０ｃ，１０ｄに代えて、固定部１０ｃ，１０ｄ以外の部分、例えば、固定部１０ｃと固定部１０ｄとを結んだ直線の中心を含む部分の１個所で固定されていてもよい。
これによれば、振動片１は、１個所で固定されることによって、固定部に生じる熱応力に起因する基部１０の歪みを抑制することができる。
【００６１】
振動子５は、外部端子２７，２８、内部端子２４，２５、金属ワイヤー３１、接続電極１８ａ，１８ｂを経由して励振電極（１２ｂなど）に印加される駆動信号（交番電圧）によって、振動片１の各振動腕（１１ｂなど）が所定の周波数（一例として、約３２．７６８ｋＨｚ）で、厚さ方向（図５（ｂ）の矢印方向）に発振（共振）する。
【００６２】
上述したように、第２実施形態の振動子５は、振動片１を備えていることから、上記第１実施形態に記載された効果を奏する信頼性の高い振動子を提供することができる。
【００６３】
（第３実施形態）
次に、上記第１実施形態で述べた振動片を備えている発振器について説明する。
図６は、第３実施形態の発振器の概略構成を示す模式図である。図６（ａ）は、リッド側から俯瞰した平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。なお、平面図では、リッド及び一部の構成要素を省略してある。また、各配線は省略してある。
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、上記第１実施形態及び第２実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６４】
図６に示すように、発振器６は、上記第１実施形態で述べた振動片１と、振動片１を発振させる発振回路としてのＩＣチップ４０と、振動片１及びＩＣチップ４０を収容しているパッケージ２０と、を備えている。
【００６５】
パッケージベース２１の内底面２３には、内部接続端子２３ａが設けられている。
発振回路を内蔵するＩＣチップ４０は、パッケージベース２１の内底面２３に、図示しない接着剤などを用いて固定されている。
ＩＣチップ４０は、図示しない接続パッドが、Ａｕ、Ａｌなどの金属ワイヤー４１により内部接続端子２３ａと接続されている。
【００６６】
内部接続端子２３ａは、Ｗ、Ｍｏなどのメタライズ層にＮｉ、Ａｕなどの各被膜をメッキなどにより積層した金属膜からなり、図示しない内部配線を経由して、パッケージ２０の外部端子２７，２８、内部端子２４，２５などと接続されている。
なお、ＩＣチップ４０の接続パッドと内部接続端子２３ａとの接続には、金属ワイヤー４１を用いたワイヤーボンディングによる接続方法以外に、ＩＣチップ４０を反転させてのフリップチップ実装による接続方法などを用いてもよい。
【００６７】
発振器６は、ＩＣチップ４０から内部接続端子２３ａ、内部端子２４，２５、金属ワイヤー３１、接続電極１８ａ，１８ｂを経由して励振電極（１２ｂなど）に印加される駆動信号によって、振動片１の各振動腕（１１ｂなど）が所定の周波数（一例として、約３２．７６８ｋＨｚ）で発振（共振）する。
そして、発振器６は、この発振に伴って生じる発振信号をＩＣチップ４０、内部接続端子２３ａ、外部端子２７，２８などを経由して外部に出力する。
【００６８】
上述したように、第３実施形態の発振器６は、振動片１を備えていることから、上記第１実施形態に記載された効果を奏する信頼性の高い発振器を提供することができる。
なお、発振器６は、ＩＣチップ４０をパッケージ２０に内蔵ではなく、外付けした構成のモジュール構造（例えば、１つの基板上に、振動片１を備えている振動子及びＩＣチップが個別に搭載されている構造）としてもよい。
【００６９】
（第４実施形態）
次に、上記第１実施形態で述べた振動片を備えている電子機器としての携帯電話について説明する。
図７は、第４実施形態の携帯電話を示す模式斜視図である。
図７に示す携帯電話７００は、上記第１実施形態で述べた振動片１を、基準クロック発振源などとして備え、更に液晶表示装置７０１、複数の操作ボタン７０２、受話口７０３、及び送話口７０４を備えて構成されている。
【００７０】
上述した振動片は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などの基準クロック発振源などとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記第１実施形態で説明した効果を奏する信頼性の高い電子機器を提供することができる。
【００７１】
（第５実施形態）
次に、上記第１実施形態で述べた振動片を備えている移動体としての自動車について説明する。
図８は、第５実施形態の自動車を示す模式斜視図である。
自動車８００は、上記第１実施形態で述べた振動片１を、例えば、搭載されている各種電子制御式装置（例えば、電子制御式燃料噴射装置、電子制御式ＡＢＳ装置、電子制御式一定速度走行装置など）の基準クロック発振源などとして用いている。
これによれば、自動車８００は、振動片１を備えていることから、上記第１実施形態で説明した効果を奏し、信頼性が高く、優れた性能を発揮することができる。
【００７２】
上述した振動片は、上記自動車８００に限らず、自走式ロボット、自走式搬送機器、列車、船舶、飛行機、人工衛星などを含む移動体の基準クロック発振源などとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記第１実施形態で説明した効果を奏する信頼性の高い移動体を提供することができる。
【００７３】
なお、振動片の基材に水晶を用いる場合には、水晶の原石などから所定の角度で切り出された、例えば、Ｚカット板、Ｘカット板などを用いることができる。なお、Ｚカット板を用いた場合には、その特性によってエッチング加工が容易となる。
また、振動片の振動方向は、Ｚ軸方向（厚さ方向）に限定するものではなく、例えば、励振電極を振動腕の側面（主面同士を接続する面）に設けることにより、Ｘ軸方向（主面に沿った方向）としてもよい（この方向の屈曲振動は、面内振動と呼ばれている）。
また、振動片の振動腕の数は、３本に限定するものではなく、１本、２本、４本、５本、ｎ本（ｎは６以上の自然数）でもよい。
なお、振動片の基部の厚さは、振動腕と同じ厚さにしてもよい。これによれば、振動片は、平板状となることから、製造が容易となる。
【符号の説明】
【００７４】
１…振動片、５…振動子、６…発振器、１０…基部、１０ａ，１０ｂ…主面、１０ｃ，１０ｄ…固定部、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…振動腕、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…励振電極、１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１…第１電極、１２ａ２，１２ｂ２，１２ｃ２…第２電極、１３…圧電体、１４…絶縁膜、１８ａ，１８ｂ…接続電極、２０…パッケージ、２１…パッケージベース、２２…リッド、２３…内底面、２３ａ…内部接続端子、２４，２５…内部端子、２６…外底面、２７，２８…外部端子、２９…接合部材、３０…接着剤、３１…金属ワイヤー、４０…発振回路としてのＩＣチップ、４１…金属ワイヤー、５０…真空チャンバー、５１…基台、５２…Ａｌ−Ｃｕ合金、５３…ターゲット台、５４…電源、７００…電子機器としての携帯電話、７０１…液晶表示装置、７０２…操作ボタン、７０３…受話口、７０４…送話口、８００…移動体としての自動車。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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