电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体的制作方法

电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体的制作方法
【专利摘要】本发明提供电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体，具有接合强度高且能够比较简单地制造的金属膜结构。电子器件(100)具有：基材(110)；第1金属膜(121)，其配置在基材(110)上，含有氮和铬；以及第2金属膜(122)，其配置在第1金属膜(121)上，含有金，在第1金属膜(121)中，氮原子的数量是铬原子的数量的20％以上且100％以下。并且，对于第1金属膜(121)中的氮原子的分布，被第1金属膜(121)的基材(110)侧的第1区域和第2金属膜(122)侧的第2区域夹着的第3区域比第1区域和第2区域大。
【专利说明】
电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体
技术领域
[0001] 本发明涉及电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002] 例如，作为各种电子器件中使用的电极，以往使用使Cr(铬）层和Au(金)层层叠而 成的结构，然而在这样的结构中，由于在制造中受到的热等而使Cr层中的Cr扩散到Au层，Cr 层与Au层的接合强度(密合性)下降，导致Au层容易剥离。为了解决这样的问题，在专利文献 1中，作为电极，公开了在Cr层与Au层之间配置Ni(镍)层的结构。并且，在专利文献2中，作为 电极，公开了在Cr层与Au层之间配置Ni-W(镍-钨)层的结构。并且，在专利文献3中公开了这 样的结构:对Cr层的表面进行氮等离子体处理并形成CrN(氮化铬），在其上配置Au层。
[0003] 专利文献1:日本特开2013-243452号公报 [0004] 专利文献2:日本特开2013-172368号公报
[0005] 专利文献3:日本特开2007-013384号公报
[0006] 然而，在专利文献1、2中，由于必须在Cr层与Au层之间形成防止Cr扩散的别的层， 因此电极的结构复杂化，形成电极的工序也复杂化。另一方面，在专利文献3中，氮等离子体 处理的加减困难，存在由于CrN层内的N的分布而使CrN层与Au层的接合强度下降的可能性。

【发明内容】

[0007] 本发明的目的是提供一种具有接合强度高且能够比较简单地制造的金属膜结构 的电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体。
[0008] 本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而作成的，能够作为以下的方式或者 应用例来实现。
[0009] 本应用例的电子器件，其特征在于，所述电子器件具有:基材，其具有第1面;第1金 属膜，其配置在所述第1面上，含有氮和铬；以及第2金属膜，其配置在所述第1金属膜的与所 述第1面相反一侧的面上，含有金，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原子的数量是 铬原子的数量的20%以上且100%以下的区域。
[0010] 由此，能够提高第1金属膜与第2金属膜的接合强度。并且，根据这样的结构，能够 比较简单地制造电子器件。
[0011] 在上述的应用例中，优选的是，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原子的 数量是铬原子的数量的20%以上且50%以下的区域。
[0012] 由此，能够进一步提高由第1金属膜和第2金属膜构成的金属膜结构体与基材的接 合强度。
[0013] 在上述的应用例中，优选的是，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原子的 数量是铬原子的数量的40%以上且100%以下的区域。
[0014]由此，例如能够进一步提高第2金属膜与键合线的接合强度。
[0015]在上述的应用例中，优选的是，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原子的 数量是铬原子的数量的40%以上且50%以下的区域。
[0016]由此，能够进一步提高由第1金属膜和第2金属膜构成的金属膜结构体与基材的接 合强度，同时能够进一步提高第2金属膜与键合线的接合强度。
[0017]本应用例的电子器件，其特征在于，所述电子器件具有:基材，其具有第1面;第1金 属膜，其配置在所述第1面上，含有氮和铬；以及第2金属膜，其配置在所述第1金属膜的与所 述第1面相反一侧的面上，含有金，所述第1金属膜具有:位于所述基材侧的第1区域、位于所 述第2金属膜侧的第2区域、和被所述第1区域与所述第2区域夹着的第3区域，所述第3区域 包含氮原子的分布比所述第1区域和所述第2区域大的区域。
[0018]由此，能够提高第1金属膜与第2金属膜的接合强度。并且，根据这样的结构，能够 比较简单地制造电子器件。
[0019] 在上述的应用例中，优选的是，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原子的 数量是铬原子的数量的20%以上且100%以下的区域。
[0020] 由此，能够进一步提高第1金属膜与第2金属膜的接合强度。
[0021] 在上述的应用例中，优选的是，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原子的 数量是铬原子的数量的20%以上且50%以下的区域。
[0022] 由此，能够进一步提高由第1金属膜和第2金属膜构成的金属膜结构体与基材的接 合强度。
[0023] 在上述的应用例中，优选的是，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原子的 数量是铬原子的数量的40%以上且100%以下的区域。
[0024]由此，例如能够进一步提高第2金属膜与键合线的接合强度。
[0025] 在上述的应用例中，优选的是，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原子的 数量是铬原子的数量的40%以上且50%以下的区域。
[0026] 由此，能够进一步提高由第1金属膜和第2金属膜构成的金属膜结构体与基材的接 合强度，同时能够进一步提高第2金属膜与键合线的接合强度。
[0027] 在上述的应用例中，优选的是，所述基材包含石英、玻璃和硅中的一方。
[0028] 由此，例如能够将电子器件应用于搭载振动元件、电子部件的基板等，便利性提 尚。
[0029] 在上述的应用例中，优选的是，所述电子器件具有:压电基板；
[0030] 激励电极，其配置在所述压电基板上；以及连接电极，其配置在宿舍压电基板上， 与所述激励电极电连接，所述基材是所述压电基板，所述激励电极和所述连接电极中的至 少一方具有所述第1金属膜和所述第2金属膜。
[0031] 由此，得到具有优异的特性的振动元件。
[0032] 本应用例的电子器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包含以下工序:制备 基材的工序;第1成膜工序，在所述基材上，在含有氮的氛围下通过溅射使含有铬的第1金属 膜成膜;以及第2成膜工序，在所述第1金属膜上，通过溅射使含有金的第2金属膜成膜。 [0033]由此，能够提高第1金属膜与第2金属膜的接合强度，能够容易制造具有机械强度 高的金属膜结构体的电子器件。
[0034]在上述的应用例中，优选的是，所述第1成膜工序是以具有下述区域的方式成膜的 工序，在该区域中，所述第1金属膜中的氮原子的数量是铬原子的数量的20%以上且100% 以下。
[0035] 由此，能够进一步提高由第1金属膜和第2金属膜构成的金属膜结构体与基材的接 合强度。
[0036] 在上述的应用例中，优选的是，所述第1成膜工序是以具有下述区域的方式成膜的 工序，在该区域中，对于所述第1金属膜中的氮原子的分布，被所述第1金属膜的所述基材侧 的第1区域和所述第2金属膜侧的第2区域夹着的第3区域比所述第1区域和所述第2区域大。 [0037]由此，能够进一步提高第1金属膜与第2金属膜的接合强度。
[0038] 本应用例的电子设备，其特征在于，所述电子设备具有上述的电子器件。
[0039] 由此，得到可靠性高的电子设备。
[0040] 本应用例的移动体，其特征在于，所述移动体具有上述的电子器件。
[0041] 由此，得到可靠性高的移动体。
【附图说明】
[0042] 图1是本发明的第1实施方式的电子器件的剖视图。
[0043] 图2是示出现有结构的电子器件的元素分布的曲线图。
[0044] 图3是示出图1所示的电子器件的元素分布的曲线图。
[0045] 图4是示出减少Cr(铬)原子的扩散的原理的示意图。
[0046] 图5是示出金属膜结构体与基材的密合强度的曲线图。
[0047] 图6是说明SAICAS法的图。
[0048]图7是示出第2金属膜与键合线的接合强度的曲线图。
[0049]图8是说明分开试验的图。
[0050] 图9是示出第1金属膜中的N(氮)原子的分布的图。
[0051] 图10是说明图1所示的电子器件的制造方法的剖视图。
[0052]图11是说明图1所示的电子器件的制造方法的剖视图。
[0053]图12是说明图1所示的电子器件的制造方法的剖视图。
[0054]图13是说明图1所示的电子器件的制造方法的剖视图。
[0055]图14是从上侧观察作为本发明的第2实施方式的电子器件的振动元件的立体图。
[0056 ]图15是从下侧观察图14所示的振动元件的立体图。
[0057] 图16是图14中的A-A线剖视图。
[0058]图17是示出加热处理后的石英基板的挠曲的曲线图。
[0059] 图18是示出图14所示的振动元件的频率温度特性的偏差的曲线图。
[0060] 图19是示出现有的振动元件的频率温度特性的偏差的曲线图。
[0061] 图20是从上侧观察作为本发明的第3实施方式的电子器件的振动元件的立体图。
[0062 ]图21是从下侧观察图2 0所示的振动元件的立体图。
[0063] 图22是图20中的B-B线剖视图。
[0064] 图23是本发明的第4实施方式的电子器件的剖视图。
[0065] 图24是本发明的第5实施方式的电子器件即振子的剖视图。
[0066] 图25是示出接合前的基底和盖的放大剖视图。
[0067]图26是作为电子器件的变型例的振荡器的剖视图。
[0068]图27是作为本发明的第6实施方式的电子器件的振动元件的剖视图。
[0069]图28是说明图27所示的振动元件的制造方法的剖视图。
[0070]图29是说明图27所示的振动元件的制造方法的剖视图。
[0071]图30是说明图27所示的振动元件的制造方法的剖视图。
[0072]图31是示出样品1的挠曲量的曲线图。
[0073]图32是示出样品3的挠曲量的曲线图。
[0074]图33是示出样品1的频率温度特性的偏差的曲线图。
[0075]图34是示出样品2的频率温度特性的偏差的曲线图。
[0076] 图35是示出样品3的频率温度特性的偏差的曲线图。
[0077] 图36是示出应用了本发明的电子设备的移动型（或笔记本型）的个人计算机的结 构的立体图。
[0078] 图37是示出应用了本发明的电子设备的便携电话机(还包含PHS)的结构的立体 图。
[0079] 图38是示出应用了本发明的电子设备的数字照相机的结构的立体图。
[0080] 图39是示出应用了本发明的移动体的汽车的立体图。
[0081 ] 标号说明
[0082] 100:电子器件；110:基材；120:金属膜结构体；121:第1金属膜；122:第2金属膜； 200:振动元件;210:石英基板;220:电极;22U221A:第1金属膜;222、222A:第2金属膜;230: 第1电极;231 :激励电极;232:连接电极;233:布线电极;240:第2电极;241 :激励电极;242: 连接电极;243:布线电极;300:振动元件；310:石英基板;311:基部;312、313:振动臂；320: 电极;321:第1金属膜;322:第2金属膜;330:第1电极;331:激励电极;332:连接电极;333:布 线电极;340:第2电极;341 :激励电极;342:连接电极;343:布线电极;400:电子器件;410:电 子部件搭载基板;420:基板;430:端子;431:第1金属膜;432:第2金属膜;440:端子;441:第1 金属膜;442:第2金属膜;470:过孔;490:电子部件;500:振子;510:封装;520:基底;521:凹 部;530:内部端子;540:外部端子;560:导电性接合部件;580:接合层;590:盖;600:振荡器； 610:1C芯片;620:连接端子；1100:个人计算机；1102:键盘；1104:主体部；1106:显示单元； 1108:显示部；1200:便携电话机；1202:操作按钮；1204:接听口； 1206通话口； 1208:显示部； 1300:数字照相机；1302:壳体；1304:受光单元；1306 :快门按钮；1308:存储器；1310:显示 部；1500:汽车;BW:键合线;S:收容空间；S1:第1区域;S2:第2区域;S3:第3区域。
【具体实施方式】
[0083]以下，根据附图所示的实施方式，对本发明的电子器件、电子器件的制造方法、电 子设备以及移动体进行详细说明。
[0084]〈第1实施方式〉
[0085]图1是本发明的第1实施方式的电子器件的剖视图。图2是示出现有结构的电子器 件的元素分布的曲线图。图3是示出图1所示的电子器件的元素分布的曲线图。图4是示出减 少Cr(铬)原子的扩散的原理的示意图。图5是示出金属膜结构体与基材的密合强度的曲线 图。图6是说明SAICAS法的图。图7是示出第2金属膜与键合线的接合强度的曲线图。图8是说 明分开试验的图。图9是示出第1金属膜中的N(氮)原子的分布的图。图10至图13是分别说明 图1所示的电子器件的制造方法的剖视图。另外，以下，为了便于说明，将图1中的上侧设定 为"上"，将下侧设定为"下"。
[0086] 如图1所示，电子器件100至少一部分包含基材110和配置在基材110上的金属膜结 构体120。作为基材110,不作特别限定，例如，可以是后述的第2、第3实施方式那样的振动基 板，也可以是后述的第4实施方式那样的电子部件搭载基板。并且，作为基材110的构成材 料，不作特别限定，例如，可以使用各种玻璃材料、各种树脂材料、各种金属材料、各种陶瓷 材料、各种压电体材料等。另一方面，作为金属膜结构体120的用途，不作特别限定，例如在 基材110是所述的振动基板的情况下，可以用作使振动基板激励的激励电极等，在基材110 是构成所述的电子部件搭载基板的情况下，可以用作端子或接合层。即，金属膜结构体120 不管是用于或不用于输送电信号的金属膜结构体，都能应用于广泛的用途。
[0087] 下面，对金属膜结构体120进行详细说明。金属膜结构体120为双层层叠结构，其具 有:配置在基材110的上表面(第1面)上的第1金属膜121、和配置在第1金属膜121的上表面 (与基材110相反一侧的面)上的第2金属膜122。第1金属膜121主要具有提高基材110与第2 金属膜122的密合性的功能，第2金属膜主要具有用于将金属膜结构体120整体作为导电体 即用于传导电的导体膜的功能、或者提高与其它部件的接合强度的功能。
[0088]第2金属膜122由Au(金）构成。由此，成为导电性、接合性优异的第2金属膜122。如 在后述的制造方法中所说明那样，该第2金属膜122是通过利用溅射(sputtering)使Au成膜 而形成的。另外，第2金属膜122除了 Au以外，还可以含有别的金属元素和非金属元素(例如， Si (硅）、0(氧）等）等。并且，作为第2金属膜122的平均厚度，不作特别限定，例如，优选是 10nm以上且lOOOnm以下的程度，更优选是100nm以上且300nm以下的程度，进一步优选是 110nm以上且120nm以下的程度。
[0089] 另一方面，第1金属膜121由Cr(铬)和N(氮)构成。如在后述的制造方法中所说明那 样，该第1金属膜121是通过在含有N的气体氛围中利用溅射使Cr成膜而形成的。根据这样的 方法，能够容易使第1金属膜121成膜。并且，第1金属膜121中的N原子的数量Nn是Cr原子的 数量N Cr的20 % (atm% (原子百分比））以上且100 %以下。即，Nn/N&是20 %以上且100 %以下。 另外，第1金属膜121除了 Cr、N以外，还可以含有别的金属元素或非金属元素(例如，Si(硅）、 〇(氧)等)等。并且，作为第1金属膜121的平均厚度，不作特别限定，例如，优选是2nm以上且 300nm以下的程度，更优选是2nm以上且5nm以下的程度。由此，能够在充分发挥提高基材110 与第2金属膜122的密合性的功能的同时，使第1金属膜121尽量薄。
[0090] 这里，图2作为现有例，示出在与第1金属膜121对应的金属膜由Cr构成、并且与第2 金属膜122对应的金属膜由Au构成的情况下的Au/Cr层叠金属膜内的Cr的扩散状态，图3示 出本实施方式的金属膜结构体120内的Cr的扩散状态。另外，图2和图3所示的数据是使用石 英基板作为基材110,通过溅射使第1金属膜121、与第1金属膜121对应的金属膜、第2金属膜 122以及与第2金属膜122对应的金属膜成膜之后，在260°CX 2小时的条件下进行加热处理 后的分析结果。通过使用了ULVAC-PHI公司制造的"Quanterall(装置名称)"的X射线光电子 能谱法（XPS:X_ray Photoelectron Spectroscopy)进行。
[0091] 另外，分析装置不限于上述的分析装置，使用利用X射线光电子能谱法的其它分析 装置、或者二次离子质量分析法、电子线微观分析法、俄歇电子能谱分析法、荧光X射线分析 法等的定性定量分析法，也可以进行相同的分析。并且，第1金属膜121中的N原子的数量Nn 和Cr原子的数量NCr可以使用在第1金属膜121的1个部位所测定的结果来确定，然而优选的 是，可以使用与第1金属膜121和第2金属膜122重合的方向交叉的方向、即在第1金属膜121 的面内的多个部位例如2个部位至10个部位所测定的结果的平均值来确定。并且，在有多个 测定部位的情况下，各自的测定部位也可以是相邻的测定部位大致等间隔地呈直线状或平 面状排列。用于确定第1金属膜121中的N原子的数量Nn和Cr原子的数量N Cr的测定区域(上述 的1个部位处的测定区域，换句话说是1个部位处的测定面积)的大小不作特别限定，只要是 在使用上述的分析装置时能够设定的范围即可。
[0092] 将图2和图3进行对比可知，通过采用本实施方式的结构，跟与第1金属膜121对应 的金属膜由Cr构成的情况、即在与第1金属膜121对应的金属膜中大体不含有N的情况相比 较，第1金属膜121稳定，第1金属膜121中的Cr不扩散到第2金属膜122内。这被认为是因为， 如图4所示，在第1金属膜121中存在Cr xNy(x、y是1以上的整数)和Cr，将Cr要扩散到第2金属 膜122的力设定为Fa，将Cr要扩散到基材110的力设定为Fb，将Cr之间相吸的力设定为Fc，将 Cr xNy与Cr相吸的力设定为Fd，此时成为Fb> >Fd> >Fa> >Fc的关系。
[0093] 因此，与现有例相比较，由于第1金属膜121中的Cr扩散到第2金属膜122中的可能 性降低，因此能够降低第1金属膜121与第2金属膜122的密合性的下降，能够降低第2金属膜 122的剥离。并且，由于第1金属膜121中的Cr扩散到基材110中的可能性降低，因此能够降低 基材110与第1金属膜121的密合性(即，金属膜结构体120整体与基材110的密合性)的下降。 图5是不出使用SAICAS(Surface And Interfacial Cutting Analysis System，表面与界 面切割分析系统）法测定基材110与金属膜结构体120的密合强度的结果的曲线图。另外， SAICAS法是这样的测定方法:如图6所示，使用锐利的切刃从金属膜结构体120的表面连续 切削，根据金属膜结构体120内的切削力求出剪切强度，根据界面切削中的力求出附着强 度。并且，该测定使用夕歹一公司制造的"SAICAS-NN(装置名称)"来进行。 另外，用于测定基材110与金属膜结构体120的密合强度的装置不限于上述的装置，使用利 用相同的测定方法的其它装置，也可以进行相同的测定。如图5所示可知，在N N/NCr是20%以 上且50 %以下的范围内，基材110与金属膜结构体120的密合性高。这样的效果以下也称为 "第1效果"。
[0094] 并且，与现有例相比较，第1金属膜121中的Cr扩散到第2金属膜122中的可能性降 低，第2金属膜122中的Cr原子的数量降低，因此降低了Cr朝第2金属膜122表面的析出，降低 了在第2金属膜122的表面形成Cr氧化而成的Cr氧化膜的可能性。Cr氧化膜与Cr膜或Au膜相 比较，Cr氧化膜与金属的密合性不良，因此第2金属膜122表面处的Cr氧化膜少的话会使得 与其它金属、例如键合线或金属膜等金属结构物的接合强度提高。因此，例如能够使第2金 属膜122和键合线BW以高的接合强度连接。这里，图7是示出通过分开试验(Share test)来 测定第2金属膜122与键合线BW的接合强度的结果的曲线图。分开试验是如图8所示地使用 工具挤压接合部来测定破坏时的荷载的方法。如图7所示可知，在N N/NCr是20 %以上且100 % 以下的范围内，优选的是在40%以上且100%以下的范围内，第2金属膜122与键合线BW的接 合强度高。这样的效果以下也称为"第2效果"。
[0095] 这样，在NN/NCr是20%以上且50%以下的范围内能特别发挥第1效果，在NN/N Cr是 40%以上且100%以下的范围内能特别发挥第2效果，因此，特别优选NN/NCr是40%以上且 50%以下的范围内。由此，能够将第1金属膜121与第2金属膜122的密合性维持得高并同时 发挥第1效果和第2效果。
[0096]另外，当NN/NCr不到20%时，当加热时，导致第1金属膜121中的Cr扩散到第2金属膜 122中，第1金属膜121与第2金属膜122的密合性下降。并且，Cr析出到第2金属膜122的表面， 在第2金属膜122的表面容易形成Cr氧化而成的Cr氧化膜，与键合线BW的连接强度下降。相 反，在N N/NCr大于100 %的情况下，第1金属膜121与基材110的密合性变低，金属膜结构体120 从基材110剥离的可能性增大。
[0097] 并且，从图3和图9可知，对于第1金属膜121中的N原子的分布，被第1金属膜121的 基材110侧的第1区域S1和第2金属膜122侧的第2区域S2夹着的第3区域S3(中央部）比第1区 域S1和第2区域S2大。更具体地，从第1、第2区域S1、S2朝向第3区域S3，N原子的分布量渐增。 通过具有这样的分布，能够减少第1、第2区域S1、S2中的Cr xNy的数量过多的情况，能够抑制 第1金属膜121与第2金属膜122和基材110的密合性的下降。并且，能够在发挥这样的效果的 同时，使第1金属膜121中的Cr xNy的数量更多，因此能够更有效地降低Cr的扩散。因此，成为 接合强度更高的金属膜结构体120,并且，能够使键合线BW以更高的接合强度与金属膜结构 体120连接。另外，第1金属膜121即使不是在第1金属膜121中的整个区域中具有上述的第1 区域、第2区域和第3区域，只要在第1金属膜121中包含具有上述的第1区域、第2区域和第3 区域的区域，就能够取得上述的效果中的至少一部分效果。
[0098] 以上，对电子器件100作了说明。另外，在本实施方式中，在基材110的上表面配置 有第1金属膜121，然而例如，也可以在基材110与第1金属膜121之间介有别的膜或部件。并 且，也可以在第2金属膜122的与跟第1金属膜121相接的面相反一侧的面上进一步层叠金属 膜。
[0099]并且，尽管未作特别限定，第1金属膜121的上表面（即，第1金属膜121与第2金属膜 122的界面)例如可以定义为以Cr原子整体的95%包含在第1金属膜121内的方式设定的面。 [0100]并且，关于第1金属膜121上下方向上的区域、即第1金属膜121的范围，例如还可以 将以Cr原子的数量最大这一点为基准包含有Cr原子整体的95%的范围定义为第1金属膜 121的上表面和下表面。
[0101]并且，在本实施方式中，在第1金属膜121内含有氮(N)和铬(Cr)，然而不限于此，也 可以取代Cr而含有钛(Ti)、镍(Ni)、钨(W)，镍-钨(镍-钨)等。而且，在本实施方式中，在第2 金属膜122内含有金(Au)，然而不限于此，也可以取代Au而含有银(Ag)、铜(Cu)、铂(Pt)、铝 (A1)等。并且，第1金属膜121即使不是在第1金属膜121的全部区域内满足上述的N N/NCr的范 围，只要在第1金属膜121中包含满足上述的NN/N Cr的范围的区域，就也可以取得上述的效果 中的至少一部分效果。
[0102] 下面，对电子器件100的制造方法进行说明。电子器件100的制造方法具有:第1成 膜工序，如图11所示，在基材110上，在含有N(氮）的气体氛围下对Cr进行溅射来使第1金属 膜121成膜;第2成膜工序，如图12所示，在第1金属膜121上，对Au进行溅射来使第2金属膜 122成膜；以及构图工序，如图13所示，使用光刻技法和蚀刻技法来对第2金属膜121、122进 行构图。另外，含有N的气体除了例如氮(N)以外，也还可以含有氩(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氪 (Kr)、氙(Xe)等稀有气体。
[0103] 并且，在第1成膜工序中，通过控制氛围中的N的量(浓度），而如上所述地将第1金 属膜121中的N原子的数量设定为Cr原子的数量的20%以上且100%以下。并且，对于第1金 属膜121中的N原子的分布，能够使第3区域S3比第1区域S1和第2区域S2大。由此，能够形成 上述的第1金属膜121，能够发挥上述的效果。
[0104]根据这样的制造方法，与以往相比较能够在不增加工序的情况下形成金属膜结构 体120。并且，由于能够在成膜第2金属膜122之前使第1金属膜121稳定化，因此能够在使第2 金属膜122成膜之后，有效地降低第1金属膜121中的Cr向第2金属膜122的扩散。并且，根据 这样的制造方法，还能够连续进行第1成膜工序和第2成膜工序。即，在成膜工序中，还能够 在不将基材110从用于对金属膜进行制膜的腔(成膜室）内取出的情况下连续进行第1成膜 工序和第2成膜工序，因此还能够容易进行电子器件100的制造。
[0105] 〈第2实施方式〉
[0106] 图14是从上侧观察作为本发明的第2实施方式的电子器件的振动元件的立体图。 图15是从下侧观察图14所示的振动元件的立体图。图16是图14中的A-A线剖视图。图17是示 出加热处理后的石英基板的挠曲的曲线图。图18是示出图14所示的振动元件的频率温度特 性的偏差的曲线图。图19是示出现有的振动元件的频率温度特性的偏差的曲线图。
[0107] 以下，以与上述的实施方式的不同点为中心对第2实施方式的电子器件（振动元 件)进行说明，关于相同的事项，省略其说明。
[0108] 如图14和图15所示，电子器件即振动元件200具有石英基板(压电基板)210和形成 在石英基板210上的电极220。在这样的振动元件200中，石英基板210相当于所述的第1实施 方式的基材110,电极220相当于金属膜结构体120。
[0109] 石英基板210进行厚度剪切振动。当将石英的结晶轴设定为X轴（电轴）、Y轴(机械 轴)和Z轴(光轴)时，石英基板210是沿着使XZ面绕X轴旋转预定角度0后的平面切出的"旋转 Y切石英基板"，在本实施方式中，特别是沿着旋转0 = 35° 15'后的平面切出的"AT切石英基 板"。通过使用这样的石英基板210,得到具有优异的温度特性的振动元件200。不过，作为石 英基板210,只要能够激励厚度剪切振动，就不限定于AT切石英基板，也可以使用例如BT切、 SC切的石英基板。另外，以下，将对应于角度0绕X轴旋转后的Y轴和Z轴设定为Y'轴和Z'轴。
[0110] 石英基板210是在Y'轴方向上具有厚度、在XZ'面方向扩展的平板状。并且，石英基 板210在平面视图中，呈以X轴方向为长边、以Z'轴方向为短边的矩形形状。不过，作为石英 基板210的平面视图形状，不作特别限定，例如，也可以是呈X轴方向和Z'轴方向的长度大致 相等的正方形状，也可以是呈以X轴方向为短边、以Z'轴方向为长边的矩形形状。并且，石英 基板210不限定于平板状，振动区域在厚度方向上在两个主面上突出的双台面?夕 f)型、振动区域在厚度方向上仅从一个主面突出的单台面型，也可以是振 动区域凹下的倒台面型，也可以实施对基板的周围进行研磨的倾斜加工、使上表面和下表 面为凸曲面的双凸加工、仅使一个面为凸曲面的单凸加工。另外，在双台面型或单台面型 中，振动区域的突出形状可以是仅一段突出的单段台面形状，也可以是2段以上突出的多段 台面形状。
[0111] 电极220具有第1电极230和第2电极240。并且，第1电极230具有:激励电极231、连 接电极232、以及布线电极233。同样，第2电极240具有:激励电极241、连接电极242、以及布 线电极243。
[0112]激励电极231配置在石英基板210的上表面(+Y'轴侧的主面），激励电极241配置在 石英基板210的下表面（一Y'轴侧的主面），与激励电极231对置。即，激励电极231和激励电 极241以夹住石英基板210、在平面视图中重合的方式配置。并且，石英基板210的由激励电 极231、241夹住的区域为厚度剪切振动被激励的振动区域。并且，连接电极232、242在￥'轴 方向上排列配置在石英基板210的下表面的+X轴侧的端部。并且，以使激励电极231和连接 电极232连接的方式配置布线电极233,以使激励电极241和连接电极242连接的方式配置布 线电极243。
[0113]如图16所示，第1、第2电极230、240呈双层层叠结构，其具有：以与石英基板210的 表面相接的方式配置的第1金属膜221、和以与第1金属膜221的根石英基板210相接的面的 相反一侧的面相接的方式形成(层叠）的第2金属膜222。第1金属膜221是与所述的第1实施 方式的第1金属膜121相同的结构，第2金属膜222是与所述的第1实施方式的第2金属膜122 相同的结构。因此，降低了 Cr朝第2金属膜222的扩散，能够发挥与所述的第1实施方式相同 的效果。
[0114] 并且，作为本实施方式特有的效果，由于降低了第1金属膜221中的Cr原子朝第2金 属膜222的扩散，因此抑制了第2金属膜222的电阻值的上升，得到CI值低的振动元件200。
[0115] 并且，根据与第1实施方式相同的效果，由于降低了在第2金属膜222的表面形成Cr 氧化膜的可能性，因此能够将第1、第2电极230、240的随时间的质量变化、即由氧(0)原子与 析出到第2金属膜222表面的Cr结合(氧化）引起的质量增加等抑制得小(优选地，能够抑制 到大致零），并且，能够降低由Cr氧化膜产生的应力引起的石英基板210的挠曲。因此，得到 振动元件200的谐振频率的随时间的变化(伴随时间变化的振动元件200的谐振频率的变 动、伴随时间变化的振动元件200的频率温度特性的变动等）、多个振动元件200之间的频率 温度特性的偏差等小的振动元件200。
[0116] 图17是针对振动元件200和现有的振动元件（与第1金属膜221对应的金属膜由Cr 构成、与第2金属膜222对应的金属膜由Au构成的振动元件)分别施加多次加热处理、对加热 处理后的振动元件的挠曲（从沿着X轴的方向的Y'轴方向的高度的最大值减去最小值后的 值，即振动元件的X轴方向上的翘曲量)作了评价的曲线图。另外，用实线表示振动元件200， 用虚线表示现有的振动元件。并且，在图17中，最左侧所示的数据表示加热处理前的振动元 件的挠曲量，示出随着从该数据向右侧移而增加加热处理的次数的情况下的振动元件的挠 曲量。从该图可知，在振动元件200中，在加热处理后几乎不产生挠曲，而在现有的振动元件 中，在加热处理后产生大的挠曲。并且，从该图可知，振动元件200在加热处理前，与现有的 振动元件相比较挠曲量的绝对值(大小)小。
[0117]并且，作为其它效果，能够降低多个振动元件200的个体间的频率(频率温度特性） 的偏差，能够制造与现有的振动元件相比较个体间的频率偏差小的、更均质的振动元件 200。图18是准备10个振动元件200、测定各自的频率温度特性并在1个曲线图上重叠记载的 曲线图。另一方面，图19是准备10个现有的振动元件、测定各自的频率温度特性并在1个曲 线图上记载的曲线图。从这些图可知，多个振动元件200中的频率温度特性的个体间的偏差 与现有的振动元件中的频率温度特性的个体间的偏差相比得到充分降低。
[0118]另外，也可以在第2金属膜222的与第1金属膜221相接的面相反一侧的面上进一步 层叠金属膜。并且，在本实施方式中，在激励电极231、241、连接电极232、242和布线电极 233、243全部使用第1金属膜221和第2金属膜222,然而不限于此，也可以在激励电极231、 241、连接电极232、242和布线电极233、243中的至少1方使用第1金属膜221和第2金属膜 222,从而能够得到与本实施方式和第1实施方式相同的效果中的至少一部分效果。
[0119] 以上，对本实施方式的电子器件作了说明。另外，在本实施方式中，对使用石英基 板作为压电基板的结构作了说明，然而作为压电基板，不限定于此，也可以使用铌酸锂 (LiNb0 3)、钽酸锂(LiTa03)、四硼酸锂(Li2B4〇7)、硅酸镓镧(LasGasSiOw)等的石英基板以外 的压电单晶、锆钛酸铅(PZT)等的压电陶瓷等的压电材料等。并且，在本实施方式中，使用石 英基板的压电效果作为激励元件200的激励手段，然而不限于此，也可以使用利用库仑力的 静电驱动。并且，在本实施方式中，对使用石英基板作为振动元件200的基材110的结构作了 说明，然而不限于此，还可以使用硅半导体材料、玻璃或者陶瓷等，作为振动元件200的激励 手段，也可以在基材110上形成压电材料来使用该压电材料的压电效果，也可以使用利用库 仑力的静电驱动。并且，振动元件200也可以是SAW(Surface Acoustic Wave，表面声波）谐 振元件、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微机电系统)振动元件。并且，振动元 件200也可以是检测物理量的元件、例如、惯性传感器(加速度传感器、陀螺传感器等）、力传 感器(倾斜传感器等)用的元件。
[0120] 〈第3实施方式〉
[0121] 图20是从上侧观察作为本发明的第3实施方式的电子器件的振动元件的立体图。 图21是从下侧观察图20所示的振动元件的立体图。图22是图20中的B-B线剖视图。
[0122] 以下，以与上述的实施方式的不同点为中心对第3实施方式的电子器件（振动元 件)进行说明，关于相同的事项，省略其说明。
[0123] 本发明的第3实施方式的电子器件除了振动元件的形状不同以外，与所述的第2实 施方式相同。
[0124] 如图20和图21所示，电子器件即振动元件300具有:石英基板(压电基板)310、和形 成在石英基板310上的电极320。在这样的振动元件300中，石英基板310相当于所述的第1实 施方式的基材110,电极320相当于金属膜结构体120。
[0125] 石英基板310是使Z轴为厚度方向的"Z切石英基板"。不过，例如，石英基板310的厚 度方向也可以相对于Z轴稍许倾斜。这样的石英基板310具有:基部311、和彼此并列地从基 部311朝+Y轴方向延伸的一对振动臂312、313。并且，在振动臂312的上表面(+Z轴侧的面)和 下表面（一 Z轴侧的面)形成有槽，在振动臂313的上表面和下表面也形成有槽。通过形成这 样的槽，能够降低热弹性损失。另外，也可以在振动臂312、313的上表面和下表面不形成槽， 也可以在振动臂312、313的上表面和下表面中的至少一个面形成有槽，也可以仅在振动臂 312、313中的一个振动臂的上表面和下表面形成有槽，也可以仅在振动臂312、313中的一个 振动臂的上表面和下表面中的一个面形成有槽。
[0126] 电极320具有第1电极330和第2电极340。并且，第1电极330具有:激励电极331、连 接电极332、以及布线电极333。同样，第2电极340具有:激励电极341、连接电极342、以及布 线电极343。
[0127] 激励电极331配置在振动臂312的上表面和下表面、以及振动臂313的两侧面，激励 电极341配置在振动臂312的两侧面、以及振动臂313的上表面和下表面。并且，连接电极 332、 342配置在基部311。并且，以使激励电极331和连接电极332连接的方式配置布线电极 333, 以使激励电极341和连接电极342连接的方式配置布线电极343。
[0128] 如图22所示，第1、第2电极330、340呈双层层叠结构，其具有：以与石英基板310的 表面相接的方式配置的第1金属膜321、和以与第1金属膜321的跟石英基板310相接的面的 相反一侧的面相接的方式形成(层叠）的第2金属膜322。第1金属膜321是与所述的第1实施 方式的第1金属膜121相同的结构，第2金属膜322是与所述的第1实施方式的第2金属膜122 相同的结构。因此，降低了 Cr朝第2金属膜222的扩散，能够发挥与所述的第1、第2实施方式 相同的效果。另外，在本实施方式中，对振动元件是具有一对振动臂的所谓的音叉型的振动 元件的例子作了说明，然而不限于此，振动元件也可以是具有至少2对振动臂而使用其中的 一对振动臂驱动振动元件并使用另一对振动臂检测施加给振动元件的外力并检测施加给 振动元件的物理量的元件，例如惯性传感器(加速度传感器、陀螺传感器等）、力传感器(倾 斜传感器等)用的元件。
[0129] 〈第4实施方式〉
[0130] 图23是本发明的第4实施方式的电子器件的剖视图。
[0131] 以下，以与上述的实施方式的不同点为中心对第4实施方式的电子器件进行说明， 关于相同的事项，省略其说明。
[0132]如图23所不，电子器件400具有：电子部件搭载基板410、和搭载在电子部件搭载基 板410上的1C等的电子部件490。并且，电子部件搭载基板410具有:基板420;端子430，其配 置在基板420的上表面，经由键合线BW与电子部件490电连接；以及端子440，其配置在基板 420的下表面，经由过孔470与端子430电连接。在这样的电子器件400中，基板420相当于所 述的第1实施方式的基材110,端子430、440相当于金属膜结构体120。另外，电子部件490的 位于上表面侧的与键合线BW连接的端子也可以是金属膜结构体120。
[0133] 作为基板420，不作特别限定，例如，还可以使用硅基板、玻璃基板、陶瓷基板等。另 外，作为构成玻璃基板的玻璃材料，不作特别限定，例如，能够使用硼硅酸玻璃、石英玻璃、 钠玻璃(钠钙玻璃）、钾玻璃、无碱玻璃等。并且，作为构成陶瓷基板的材料，不作特别限定， 例如，能够使用氧化铝、氧化锆等的氧化物系陶瓷、氮化铝、氮化硅等的氮化物系陶瓷、碳化 硅等的碳化物系陶瓷等的各种陶瓷。
[0134] 并且，端子430呈双层层叠结构，其具有：以与基板420的表面相接的方式配置的第 1金属膜431、和以与第1金属膜431的跟基板420相接的面的相反一侧的面相接的方式形成 (层叠）的第2金属膜432。同样，端子440呈双层层叠结构，其具有：以与基板420的表面相接 的方式配置的第1金属膜441、和以与第1金属膜441的跟基板420相接的面的相反一侧的面 相接的方式形成(层叠)的第2金属膜442。
[0135] 这些第1金属膜431、441是与所述的第1实施方式的第1金属膜121相同的结构，第2 金属膜432、442是与第2金属膜122相同的结构。因此，降低了Cr朝第2金属膜432、442的扩 散，能够发挥与所述的第1实施方式相同的效果。即，能够提高基板420与第1金属膜431、441 的密合性以及第1金属膜431、441与第2金属膜432、442的密合性，并且能够提高端子430与 键合线BW的接合强度。另外，也可以在第2金属膜432的与第1金属膜431相接的面的相反一 侧的面、以及第2金属膜442的与第1金属膜441相接的面的相反一侧的面上分别进一步层叠 金属膜。
[0136] 〈第5实施方式〉
[0137] 图24是本发明的第5实施方式的电子器件即振子的剖视图。图25是示出接合前的 基底和盖的放大剖视图。
[0138] 以下，以与上述的实施方式的不同点为中心对第5实施方式的电子器件进行说明， 关于相同的事项，省略其说明。
[0139] 如图24所示，电子器件即振子500具有:所述的振动元件200、和收容振动元件200 的封装510。并且，封装510具有:具有凹部521的腔体状的基底520、和经由接合层580与基底 520接合的盖590。在凹部521被盖590盖住而形成的收容空间S内收纳有振动元件200。收容 空间S也可以处于例如减压(真空)状态。并且，也可以封入氮、氦、氩等的惰性气体。
[0140] 作为基底520的构成材料，不作特别限定，例如，能够使用氧化铝、氧化锆等的氧化 物系陶瓷、氮化铝、氮化硅等的氮化物系陶瓷、碳化硅等的碳化物系陶瓷等的各种陶瓷、玻 璃材料、硅等。并且，作为盖590的构成材料，不作特别限定，例如，能够使用氧化铝、氧化锆 等的氧化物系陶瓷、氮化铝、氮化硅等的氮化物系陶瓷、碳化硅等的碳化物系陶瓷等的各种 陶瓷、玻璃材料、硅、金属等。并且，作为盖590的构成材料，只要是线性膨胀系数与基底52的 构成材料近似的部件即可。例如，在基底520的构成材料采用所述的陶瓷的情况下，优选的 是采用可伐合金等的合金。
[0141] 并且，在基底520内配置有内部端子530、和经由未图示的内部布线与内部端子530 电连接的外部端子540，振动元件200经由使Au、Ag、Cu、A1等的导电性填料分散到娃系、环氧 系、丙烯酸系、聚酰亚胺系、双马来酰亚胺系等的树脂材料内而成的导电性粘接剂、或者金 属凸点、焊料等导电性接合部件560而被固定在内部端子530上。在这样的振子500中，基底 520和盖590相当于所述的第1实施方式的基材110,内部端子530和外部端子540相当于金属 膜结构体120,而且，接合层580是基于金属膜结构体120而形成的。
[0142] 如图25所示，在接合前的基底520的上表面配置有接合用的金属膜结构体120,同 样，在盖590的下表面也配置有接合用的金属膜结构体120。并且，通过在使这些金属膜结构 体120之间接触的状态下进行加压和加热中的至少一方来形成接合层580,使基底520与盖 590接合。如上所述，由于在第2金属膜122的表面难以形成Cr氧化膜，因此能够使第2金属膜 122之间更牢固地接合。另外，位于基底520的上表面的金属膜结构体120和位于盖590的下 表面的金属膜结构体120也可以导电性粘接剂、金属膜、焊料或焊剂等导电性接合部件来接 合，并且，接合用的金属膜结构体120形成在基底520的上表面和盖590的下表面中的一侧， 在基底520的上表面和盖590的下表面中的另一侧也可以形成有用于与金属膜结构体接合 的导电性粘接剂、金属膜、焊料或焊剂等。
[0143] 以上，对本实施方式作了说明，然而例如也可以通过在本实施方式的振子500的封 装510内收容具有使振动元件200振荡的振荡电路的1C芯片，从而作为振荡器来使用。以下， 对该振荡器的一例进行说明。
[0144] 图26是作为电子器件的变型例的振荡器的剖视图。图26所示的振荡器600具有:振 子500、和用于驱动振动元件200的1C芯片610。在这样的振荡器600中，在基底520的凹部521 固定有1C芯片610。1C芯片610与形成在凹部521的底面的多个连接端子620电连接。多个连 接端子620有与内部端子530连接的连接端子、和与外部端子540连接的连接端子。1C芯片 610具有用于控制振动元件200的振荡电路，当通过1C芯片610驱动振动元件200时，能够取 出预定的频率的信号。
[0145] 〈第6实施方式〉
[0146] 图27是作为本发明的第6实施方式的电子器件的振动元件的剖视图。图28至图30 是分别说明图27所示的振动元件的制造方法的剖视图。图31是示出样品1的挠曲量的曲线 图。图32是示出样品3的挠曲量的曲线图。图33是示出样品1的频率温度特性的偏差的曲线 图。图34是示出样品2的频率温度特性的偏差的曲线图。图35是示出样品3的频率温度特性 的偏差的曲线图。另外，图27是与图14中的A-A线剖视图相当的图。
[0147] 以下，以与上述的实施方式的不同点为中心对第6实施方式的电子器件进行说明， 关于相同的事项，省略其说明。
[0148] 第6实施方式的电子器件除了电极的结构不同以外，与所述的第2实施方式相同。 并且，对与所述的第2实施方式相同的结构附上相同标号。
[0149] 如图27所示，电极220(第1、第2电极230、240)呈双层层叠结构，其具有：以与石英 基板210的表面相接的方式配置的第1金属膜221A、和以与第1金属膜221A的跟石英基板210 相接的面的相反一侧的面相接的方式形成(层叠)的第2金属膜222A。
[0150]第1金属膜221A是以金属材料（以下也称为"主成分金属材料"）的氧化物为主材料 而构成的。如后述的制造方法中所说明那样，该第1金属膜221A是通过在含有02(氧）的氛围 中使主成分金属材料成膜而形成的。根据这样的方法，能够容易使第1金属膜221A成膜。这 样，当第1金属膜221A由金属氧化物构成时，如以往那样，与第1金属膜221A由Cr (金属材料） 构成的情况相比较，第1金属膜221A稳定化，第1金属膜221A中的主成分金属材料扩散到第2 金属膜222A的可能性降低。
[0151] 因此，首先，第1，抑制了第2金属膜222A的电阻值的上升，得到CI值低的振动元件 200。并且，第2,降低了第1金属膜221A的主成分金属材料朝第2金属膜222A表面的析出，降 低了在第2金属膜222A表面形成第1金属膜221A的主成分金属材料氧化而成的氧化膜的可 能性。因此，能够将第1、第2电极230、240的随时间的质量变化、即由氧(0)原子与析出到第2 金属膜222A表面的Cr结合（氧化）引起的质量增加等抑制得小（优选地，能够抑制到大致 零）。因此，得到振动元件200的谐振频率的随时间的变化(伴随时间变化的振动元件200的 谐振频率的变动、伴随时间变化的振动元件200的频率温度特性的变动等）、多个振动元件 200之间的频率温度特性的偏差等小的振动元件200。并且，由于降低了在第2金属膜222A表 面处形成第1金属膜221A的主成分金属材料的氧化膜的可能性，因此能够有效地减少由于 由第1金属膜221A的主成分金属材料的氧化膜产生的应力而使石英基板210非本意地挠曲 的情况。而且，第3,能够降低多个振动元件200的个体间的频率(特别是，频率温度特性）的 偏差，能够制造与现有的振动元件相比较个体间的频率偏差小的、更均质的振动元件200。
[0152] 这里，第1金属膜221A的氧化率A不作特别限定，然而优选的是满足20% < AS 50% 的关系，更优选的是满足23% < AS 40%。这样，通过使第1金属膜221A为不完全的氧化膜， 能够得到这样的第1金属膜221A:在将与石英基板210和第2金属膜222A的密合性维持得充 分高的状态下，有效地降低金属成分朝第2金属膜222A的扩散。
[0153] 另外，本实施方式中所说的"氧化率A"能够根据第1金属膜221A的氧含有率来求 出。即，将当第1金属膜221A的主成分金属材料完全氧化时(在主成分金属材料是Cr的情况 下，第1金属膜221A中的全部Cr成为Cr 2〇3时）的第1金属膜221A的氧含有量设定为N1，将实际 的第1金属膜221A中的氧含有量设定为N2时，能够根据(N2/N1) X 100 ( % )来求出。并且，氧 含有量能够通过X射线光电子能谱法、二次离子质量分析法、电子线微观分析法、俄歇电子 能谱分析法、荧光X射线分析法等的定性定量分析来确定。
[0154] 并且，优选的是，第1金属膜221A的氧化率A在第1金属膜221A的全部区域中大致均 一。特别是，优选的是氧化率A沿着第1金属膜221A的厚度方向大致恒定。例如，当将第1金属 膜221A的上表面(第2金属膜222A侧的面)处的氧化率设定为A1，将第1金属膜221A的下表面 (石英基板210侧的面)处的氧化率设定为A2时，优选的是满足0% < |A1 - A2| <2%的关系， 更优选的是满足0% < |A1 - A2| < 1%的关系。由此，能够得到均质的第1金属膜221A，能够 更有效地发挥上述效果。
[0155] 作为这样的第1金属膜221A的主成分金属材料，优选的是将与石英基板210和第2 金属膜222A的密合性高的材料、具体地是铬(Cr)、镍(Ni)、钛(Ti)、钨(W)、钼(Mo)、银(Ag)、 铝(A1)等的金属元素、其氧化物作为主材料而构成。并且，其中，主成分金属材料优选是铬 (Cr)、镍(Ni)。由此，能够比较简单地形成氧化物。另外，第1金属膜221A也可以除了上述的 主材料以外，还含有与上述不同的金属元素和非金属元素(例如，Si、C、B等）。
[0156] 并且，第1金属膜221A的平均厚度不作特别限定，然而优选的是3nm以上且300nm以 下的程度，更优选的是5nm以上且250nm以下的程度。通过将第1金属膜221A的平均厚度设定 在所述范围内，可确保了针对石英基板210充分的密合性。
[0157] 另一方面，作为第2金属膜222A的构成材料，列举了电传导性特别高的材料，具体 地是金(Au)、铂(Pt)那样的贵金属元素。由此，得到导电性优异的第1、第2电极230、240。另 外，第2金属膜222A也可以除了上述的主材料以外，还含有与上述不同的金属元素和非金属 兀素(例如，Si、C、B等）。
[0158] 第2金属膜222A的平均厚度不作特别限定，然而例如，优选的是10nm以上且lOOOnm 以下的程度，更优选的是20nm以上且800nm以下的程度。
[0159] 下面，对振动元件200的制造方法进行说明。振动元件200的制造方法具有:第1成 膜工序，在石英基板210上使第1金属膜221A成膜;第2成膜工序，在第1金属膜221A上使第2 金属膜222A成膜；以及构图工序，对第1金属膜221A和第2金属膜222A进行构图，形成第1电 极230和第2电极240(电极220)。以下，对各工序依次进行说明。
[0160] [第1成膜工序]
[0161] 首先，如图28所示，在石英基板210的表面形成第1金属膜221A。具体地，在供给氧 (氧化剂)的同时，在石英基板210上，利用真空蒸镀法、溅射法那样的各种气相成膜法使第1 金属膜221A的主成分金属材料(Cr、Ni等)成膜。于是，使主成分金属材料成膜并氧化，在石 英基板210上得到以主成分金属材料的氧化物为主材料的第1金属膜221A。根据这样的方 法，能够简单地形成氧化率均质的第1金属膜221A。另外，作为氧供给量，不作特别限定，然 而优选的是5sccm(standard cc/min，标准cc/min)以上且lOsccm以下的程度（seem: latm、 25°C的状态下的每1分钟流动的气体量(1 cc = 1 cm3))。
[0162] [第2成膜工序]
[0163] 然后，如图29所示，在第1金属膜221A的表面形成第2金属膜222A。第2金属膜222A 是通过在第1金属膜221A上利用真空蒸镀法、溅射法那样的各种气相成膜法使第2金属膜 222A的构成材料(Au、Pt等)成膜而得到的。
[0164] [构图工序]
[0165] 然后，如图30所示，通过对第1、第2金属膜221A、222A的层叠体进行构图，得到第1、 第2电极230、240。另外，层叠体的构图能够使用光刻技法和蚀刻技法(湿蚀刻、干蚀刻等)来 进行。通过以上，得到振动元件200。
[0166] 根据这样的制造方法，由于能够在使第2金属膜222A成膜之前使第1金属膜221A稳 定化，因此能够在第2金属膜222A成膜后，有效地降低第1金属膜221A中的金属材料朝第2金 属膜222A的扩散。并且，根据这样的制造方法，还能够连续进行第1成膜工序和第2成膜工 序，即，在成膜工序中，还能够在不将石英基板210从用于对金属膜进行制膜的腔(成膜室） 内取出的情况下连续进行第1成膜工序和第2成膜工序，因此还能够容易进行振动元件200 的制造。
[0167] 下面，根据实验结果对本实施方式的效果进行说明。
[0168] [振动元件的制造]
[0169] (样品 1)
[0170] 首先，准备AT切的石英基板，在石英基板上通过蒸镀法供给氧的同时使铬成膜。由 此，得到以氧化络为主材料的第1金属膜。另外，将氧供给量设定为5sccm(latm、25°C )。然 后，在第1金属膜上通过蒸镀法使金成膜。由此，得到第2金属膜。然后，通过光刻和湿蚀刻对 由第1金属膜和第2金属膜构成的层叠体进行构图而得到电极。这样，制造出具有双层结构 的电极的振动元件。另外，电极的结构如以下所述。
[0171] 〈电极的结构〉
[0172] ?第1金属膜主成分:氧化铬(Cr203)
[0173] ?第1金属膜的平均厚度：15nm
[0174] ?第1金属膜的氧化率:40%
[0175] ?第2金属膜主成分:金(Au)
[0176] ?第2金属膜的平均厚度:200nm
[0177] (样品 2)
[0178]除了将使第1金属膜成膜时的氧供给量变更为l〇SCcm(latm，25°C)以外，与所述的 样品1同样地制造振动元件。另外，得到的电极的结构如以下所述。
[0179] 〈电极的结构〉
[0180] ?第1金属膜主成分:氧化铬(Cr2〇3)
[0181] ?第1金属膜的平均厚度：15nm
[0182] ?第1金属膜的氧化率:40%
[0183] ?第2金属膜主成分:金(Au)
[0184] ?第2金属膜的平均厚度:200nm
[0185] (样品 3)
[0186] 除了在使第1金属膜成膜时不供给氧以外，与所述的样品1同样地制造振动元件。 即，首先，准备AT切的石英基板，在石英基板上通过蒸镀法不供给氧而使铬成膜，得到以铬 为主材料的第1金属膜。然后，在第1金属膜上通过蒸镀法使金成膜，得到以金为主材料的第 2金属膜。然后，通过光刻和湿蚀刻对由第1金属膜和第2金属膜构成的层叠体进行构图而得 到电极。这样，制造出具有双层结构的电极的振动元件。另外，电极的结构如以下所述。
[0187] 〈电极的结构〉
[0188] ?第1金属膜主成分:铬
[0189] ?第1金属膜的平均厚度：15nm
[0190] ?第2金属膜主成分:金
[0191] ?第2金属膜的平均厚度:200nm
[0192] (样品 4)
[0193] 除了省略第1金属膜以外，与所述的样品1同样地制造振动元件。另外，电极的结构 如以下所述。
[0194] 〈电极的结构〉
[0195] ?第2金属膜主成分:金
[0196] ?第2金属膜的平均厚度:200nm
[0197] [振动元件的评价]
[0198] 针对各样品1~4，进行了下述的评价。
[0199] (剥离强度）
[0200] 针对使用各样品1~4得到的各10个振动元件，评价了石英基板与电极之间的剥离 强度。另外，剥离强度的评价以90°剥离试验(JIS-Z 0237)为基准进行。下述的表1示出其结 果。并且，在表1中，针对各样品，记入了 10个振动元件的平均值。
[0201] [表1]
[0203]从表1可知，样品1、2的剥离强度不逊色于样品3的剥离强度。因此可知，样品1、2均 为石英基板和电极的密合性高、机械强度优异的振动元件。
[0204](石英基板的挠曲）
[0205] 针对使用样品1和样品3得到的振动元件，在260°CX 2小时的条件下进行加热处 理，对加热处理前后的石英基板的挠曲作了评价。图31和图32示出其结果。
[0206] 从图31可知，在样品1的振动元件中，在X轴、Z'轴方向的任一轴方向上，在加热前 和加热后的石英基板几乎不产生挠曲，并且在加热前后的挠曲量的变化也小。与此相对，从 图32可知，在样品3中，在X轴、Z'轴方向的任一轴方向上，在加热前的石英基板产生挠曲，特 别是在X轴方向上产生大的挠曲。并且，在样品3中，在加热前后，特别是在X轴方向上在石英 基板产生大的挠曲量的变化。推测其原因为:在样品1中，由于降低了第1金属膜中的Cr朝第 2金属膜的扩散，因此减少了 Cr析出到第2金属膜的表面而形成其氧化膜(Cr2〇3)的情况。由 此可知，使用样品1得到的振动元件由于降低了石英基板的挠曲，并且降低了在加热前后的 石英基板的挠曲量变化，因此是随时间的频率变化小的振动元件。
[0207](频率温度特性）
[0208]针对使用样品1、2、3得到的各10个振动元件，评价了频率温度特性。图33至图35示 出其结果。从图33至图35可知，在样品1、2中，与样品3相比较，充分降低了 10个振动元件的 频率温度特性的偏差。
[0209]以上，对本实施方式作了说明。另外，在本实施方式中，第1金属膜221A以金属材料 的氧化物为主材料而构成，然而第1金属膜221A也可以以金属材料的氮化物为主材料而构 成。即使第1金属膜221A以金属材料的氮化物为主材料而构成，也可以发挥与本实施方式相 同的效果。在该情况下，第1金属膜221A能够通过使主成分金属材料在含有氮的氛围中成膜 而形成。并且，作为第1金属膜221A的氮化率，优选的是满足与上述的氧化率A相同的范围。 另外，即使将本实施方式的第1金属膜221A用于所述的实施方式1和实施方式3至实施方式5 的第1金属膜121、221、321、431、441，将本实施方式的第2金属膜222A用于所述的实施方式1 和实施方式3至实施方式5的第2金属膜122、222、322、432、442，也可以取得与本实施方式相 同的效果。并且，在本实施方式中，对第1金属膜221A的氧化率A或氮化率A沿第1金属膜221A 的全部区域、特别是沿厚度方向大致恒定的情况作了说明，然而不限于此，通过采用所述的 实施方式1至实施方式5那样的氧化率A或氮化率A，也可以得到与所述的实施方式1至实施 方式5相同的效果。
[0210][电子设备]
[0211]下面，对具有本发明的电子器件的电子设备进行说明。
[0212] 图36是示出应用了本发明的电子设备的移动型（或笔记本型）的个人计算机的结 构的立体图。
[0213] 在该图中，个人计算机1100由具有键盘1102的主体部1104和具有显示部1108的显 示单元1106构成，显示单元1106经由铰链构造部可转动地支承于主体部1104。在这样的个 人计算机1100中内置有例如作为振荡器使用的振子500。
[0214] 图37是示出应用了本发明的电子设备的便携电话机(还包含PHS)的结构的立体 图。
[0215] 在该图中，便携电话机1200具有天线(未图示）、多个操作按钮1202、接听口 1204以 及通话口 1206,在操作按钮1202与接听口 1204之间配置有显示部1208。在这样的便携电话 机1200中内置有例如作为振荡器使用的振子500。
[0216] 图38是示出应用了本发明的电子设备的数字照相机的结构的立体图。
[0217] 在该图中，在数字照相机1300中的壳体(机身）1302的背面设置有显示部1310，构 成为根据CCD的摄像信号进行显示，显示部1310作为将被摄体显示为电子图像的取景器发 挥功能。并且，在壳体1302的正面侧（图中背面侧)设有包含光学镜头(摄像光学系统)和CCD 等的受光单元1304。并且，当摄影者确认显示部1310中显示的被摄体像并按下快门按钮 1306时，该时刻的CCD的摄像信号被传送到存储器1308中并被存储。在这样的数字照相机 1300中内置有例如作为振荡器使用的振子500。
[0218] 这样的电子设备由于具有振子500，因此具有优异的可靠性。
[0219] 并且，作为电子设备的另一例，列举有这样的传送装置:使用作为上述的第5实施 方式的变型例的振荡器600作为基准信号源或者电压可变型振荡器(VC0)等，例如作为与终 端通过有线或无线进行通信的移动体终端基站用装置、局域网设备等发挥功能。本实施方 式的电子设备应用例如上述的各实施方式的振动元件200、300、上述的实施方式的电子器 件400、上述的实施方式的振子500、或者作为上述的实施方式的变型例的振荡器600,由此， 从振动元件200、300、电子器件400、振子500或者振荡器600输出稳定的频率信号作为供给 到传送装置的时钟源，因此，例如还可以应用于通信基站等能够使用的高性能和高可靠性 的传送设备。
[0220]另外，本发明的电子设备除了图36的个人计算机、图37的便携电话机、图38的数字 照相机以外，例如还可以应用于智能电话、平板终端、钟表(包含智能手表）、喷射式喷出装 置(例如喷墨打印机）、膝上型个人计算机、路由器、交换机等的存储区域网络设备、局域网 设备、移动体终端基站用设备、电视机、HMD(头戴式显示器)等的可穿戴式终端、摄像机、录 像机、汽车导航装置、实时时钟装置、寻呼机、电子记事本(也包含带通信功能）、电子词典、 计算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、电视电话、防盗用电视监视器、电子望远镜、 P0S终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、 电子内窥镜）、鱼群探测器、具有有线或无线的通信功能且能够发送各种数据的燃气表、水 表、电表(智能仪表)等的各种测定设备、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类）、 飞行模拟器、运动追踪、运动跟踪、运动控制器、PDR (步行者位置方位测定)等。
[0221][移动体]
[0222] 下面，对应用本发明的移动体的汽车进行说明。
[0223] 图39是示出应用了本发明的移动体的汽车的立体图。
[0224] 如图39所示，在汽车1500中安装有例如作为振荡器使用的振子500。振子500能够 广泛应用于例如无钥匙进入系统、防盗器、汽车导航系统、汽车空调、防抱死制动系统 (ABS)、安全气囊、轮胎压力监测系统（TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、发动机 控制器、混合动力汽车及电动汽车的电池监视器、以及车体姿势控制系统等的电子控制单 元(EQJ:electronic control unit)。这样，通过将振子500内置于汽车1500中，得到可靠性 高的汽车1500。
[0225] 以上，根据图示的实施方式说明了本发明的电子器件、电子器件的制造方法、电子 设备以及移动体，然而本发明不限定于此，各部的结构能够置换为具有同样功能的任意构 成的结构。并且，在本发明中也可以附加其它任意的构成物。并且，也可以适当组合各实施 方式。
【主权项】
1. 一种电子器件，其特征在于，所述电子器件具有： 基材，其具有第1面； 第1金属膜，其配置在所述第1面上，含有氮和铬；以及 第2金属膜，其配置在所述第1金属膜的与所述第1面相反一侧的面上，含有金， 所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原子的数量是铬原子的数量的20%以上且 100%以下的区域。2. 根据权利要求1所述的电子器件，其中，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原 子的数量是铬原子的数量的20%以上且50%以下的区域。3. 根据权利要求1所述的电子器件，其中，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原 子的数量是铬原子的数量的40%以上且100%以下的区域。4. 根据权利要求1所述的电子器件，其中，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原 子的数量是铬原子的数量的40%以上且50%以下的区域。5. -种电子器件，其特征在于，所述电子器件具有： 基材，其具有第1面； 第1金属膜，其配置在所述第1面上，含有氮和铬；以及 第2金属膜，其配置在所述第1金属膜的与所述第1面相反一侧的面上，含有金， 所述第1金属膜具有:位于所述基材侧的第1区域、位于所述第2金属膜侧的第2区域、和 被所述第1区域与所述第2区域夹着的第3区域， 所述第3区域包含氮原子的分布比所述第1区域和所述第2区域大的区域。6. 根据权利要求5所述的电子器件，其中，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原 子的数量是铬原子的数量的20%以上且100%以下的区域。7. 根据权利要求5所述的电子器件，其中，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原 子的数量是铬原子的数量的20%以上且50%以下的区域。8. 根据权利要求5所述的电子器件，其中，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原 子的数量是铬原子的数量的40%以上且100%以下的区域。9. 根据权利要求5所述的电子器件，其中，所述第1金属膜包含所述第1金属膜中的氮原 子的数量是铬原子的数量的40%以上且50%以下的区域。10. 根据权利要求1所述的电子器件，其中，所述基材包含石英、玻璃和娃中的一方。11. 根据权利要求5所述的电子器件，其中，所述基材包含石英、玻璃和娃中的一方。12. 根据权利要求1所述的电子器件，其中，所述电子器件具有： 压电基板； 激励电极，其配置在所述压电基板上；以及 连接电极，其配置在所述压电基板上，与所述激励电极电连接， 所述基材是所述压电基板， 所述激励电极和所述连接电极中的至少一方具有所述第1金属膜和所述第2金属膜。13. 根据权利要求5所述的电子器件，其中，所述电子器件具有： 压电基板； 激励电极，其配置在所述压电基板上；以及 连接电极，其配置在所述压电基板上，与所述激励电极电连接， 所述基材是所述压电基板， 所述激励电极和所述连接电极中的至少一方具有所述第1金属膜和所述第2金属膜。14. 一种电子器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包含以下工序： 制备基材的工序； 第1成膜工序，在所述基材上，在含有氮的氛围下通过溅射使含有氮和铬的第1金属膜 成膜；以及 第2成膜工序，在所述第1金属膜上，通过溅射使含有金的第2金属膜成膜。15. 根据权利要求14所述的电子器件的制造方法，其中，所述第1成膜工序是以具有下 述区域的方式成膜的工序，在该区域中，所述第1金属膜中的氮原子的数量是铬原子的数量 的20%以上且100%以下。16. 根据权利要求14所述的电子器件的制造方法，其中，所述第1成膜工序是以具有下 述区域的方式成膜的工序，在该区域中，对于所述第1金属膜中的氮原子的分布，被所述第1 金属膜的所述基材侧的第1区域和所述第2金属膜侧的第2区域夹着的第3区域比所述第1区 域和所述第2区域大。17. 根据权利要求15所述的电子器件的制造方法，其中，所述第1成膜工序是以具有下 述区域的方式成膜的工序，在该区域中，对于所述第1金属膜中的氮原子的分布，被所述第1 金属膜的所述基材侧的第1区域和所述第2金属膜侧的第2区域夹着的第3区域比所述第1区 域和所述第2区域大。18. -种电子设备，其特征在于，所述电子设备具有权利要求1所述的电子器件。19. 一种电子设备，其特征在于，所述电子设备具有权利要求5所述的电子器件。20. -种移动体，其特征在于，所述移动体具有权利要求1所述的电子器件。
【文档编号】G01C19/5649GK106052666SQ201610181833
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月28日 公开号201610181833.1, CN 106052666 A, CN 106052666A, CN 201610181833, CN-A-106052666, CN106052666 A, CN106052666A, CN201610181833, CN201610181833.1
【发明人】大槻哲也, 村上资郎, 新井智博, 和田充洋, 伊藤浩, 白木学, 近藤学, 滨宗佳
【申请人】精工爱普生株式会社