JP4471443B2

JP4471443B2 - Piezoelectric resonator

Info

Publication number: JP4471443B2
Application number: JP2000092467A
Authority: JP
Inventors: 耕世神垣
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: JP2001285015A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、無線ＬＡＮ等に用いられる圧電共振子に関するものであり、特に、圧電体の厚み縦振動の共振を利用した圧電共振子に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
近年、無線通信や電気回路に用いられる周波数の高周波数化がますます進んでおり、これに伴って、これらの電気信号に対して用いられるフィルタも高周波数に対応したものが要求され、開発が行われている。
【０００３】
最近は、特に、バルク・アコースティック・ウェーブ・レゾネーター（ＢＡＷＲ）と呼ばれる共振子とそれを用いたフィルタの開発が進められている。これは、入力される高周波電気信号に対して、圧電薄膜が振動を起こし、その振動が、薄膜の厚さ方向に共振を起こすことを用いた共振子であり、ＧＨｚ領域の高い共振周波数を持つレゾネーターなどへの応用が期待されるとともに、この共振子を複数並べることにより、ＧＨｚ領域の高い共振周波数に対応したフィルタが期待されている。
【０００４】
ＢＡＷＲの基本的な構造は、図３に示すように、基体２１と、該基体２１表面上に形成された支持膜２２と、該支持膜２２上に形成された中間層２３と、該中間層２３上に形成された第１電極２４と、該第1電極２４上に形成された圧電体２５と、該圧電体２５上に形成された２つの第２電極２６とからなるもので、例えば特開平１０−２０９７９３号公報に開示されており、基体２１はＳｉ、支持膜２２はＳｉＯ₂、中間層２３はＴｉ、第１電極２４はＰｔ、圧電体２５はＰＺＴ、第２電極２６はＡｌが用いられている。
【０００５】
支持膜２２は、基体２１に形成された振動空間Ａを被覆するように、基体２１上面に支持膜２２を形成することにより、支持膜２２の空間Ａに接する部分が振動することになる。したがって、空間Ａに接する支持膜２２と、その表面に形成された中間層２３、第１電極２４、圧電体２５、および第２電極２６が一体となって振動するので、これらの層を支える支持膜２２は強度が要求される。
【０００６】
しかし、ＧＨｚの高周波領域での使用を考えると、支持膜が薄く、音速の大きな材料が望まれ、支持膜に窒化珪素を形成した圧電共振子が特開昭６０−６８７１１号公報に提案されている。
【０００７】
その構造は、図４に示すように、基体３１と、該基体３１表面上に形成された支持膜３２と、該支持膜３２上に形成された第１電極３４と、該第1電極３４上に形成された圧電体３５と、該圧電体３５上に形成された２つの第２電極３６と、該第２電極３６上に形成された保護膜３７で構成されている。
【０００８】
なお、支持膜３２は、基体３１に形成された振動空間Ａを被覆するように、基体３１上面に支持膜３２を形成することにより、支持膜３２の空間Ａに接する部分が振動することになる。また、基体３１はＳｉ、支持膜３２はＳｉ₃Ｎ₄、第１電極３４および第２電極３６はＣｒ−ＡｕまたはＴｉ−Ａｕ、圧電体３５はＺｎＯ、ＡｌＮまたはＣｄＳが用いられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧電体３５としてＺｎＯ、ＡｌＮまたはＣｄＳなどの強誘電体以外の圧電体を用いて共振子を構成すると、圧電性が小さいため、大面積となって小型の共振子を実現できないという問題があった。
【００１０】
また、圧電性の大きいペロブスカイト構造を持つ強誘電体の酸化物であるＰｂＺｒＴｉＯ₃系セラミックスまたはＰｂＴｉＯ₃系セラミックスなどを圧電体３５として用いた場合、圧電体３５の形成時に、金属膜からなる第１電極３４と金属酸化物からなる圧電体３５との界面でＰｂを主体とする反応層が形成され、この反応層を介して第１電極３４と圧電体３５との密着性が良好となる。
【００１１】
しかし、第１電極３４がなく、圧電体３５と支持膜３２とが当接してなる部位においては、酸化物である圧電体と窒化物である支持膜との界面で原子レベルの結合を形成しにくいため、密着性が悪く、剥離、膨れおよびボイド形成といった現象が発生し、製品不良率が高くなり、たとえ良品となっても内部応力が高く、信頼性が低いという問題があった。
【００１２】
本発明は、製品の不良が少なく、信頼性が高く、高周波に対応した小型の圧電共振子を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧電共振子は、振動空間を有する基体と、該基体表面に形成され、前記振動空間を被覆してなる支持膜と、該支持膜上に形成された中間層と、該中間層上に形成され、かつ一対の電極で挟持された圧電体からなる振動体とを具備するとともに、前記振動体の前記圧電体が、前記振動体の前記支持膜側に形成された前記電極のまわりの前記中間層上にも形成されており、前記支持膜が窒化珪素、前記中間層が酸化チタン、前記圧電体がＰｂＺｒＴｉＯ_３系セラミックス（以下、単にＰＺＴと記すことがある）またはＰｂＴｉＯ_３系セラミックス（以下、単にＰＴと記すことがある）であることを特徴とするものである。
【００１４】
この構成により、窒化珪素からなる支持膜、ＰＺＴまたはＰＴからなる圧電体との間に酸化チタンからなる中間層を形成することにより、中間層と支持膜の界面および中間層と圧電体の界面で、Ｔｉの関与する原子結合が形成され、支持膜と圧電体との密着性が向上し、その結果、製品の不良が減少し、信頼性を高めることができる。また、強度が高く、音速度の高い窒化珪素を用いるため、ＧＨｚオーダーの高周波に対応ができる。また、ＰＺＴまたはＰＴを用いるため、圧電性が大きく、小型化が可能となる。
【００１５】
また、前記振動体の前記支持膜側に形成された前記電極が、前記支持膜上に形成されたＴｉ層と該Ｔｉ層上に形成されたＡｕ層との積層体であることが望ましい。すなわち、ＡｕはＰｔに比べて体積抵抗値が１／５と小さいため、大きなＱ値が期待できる。また、Ｔｉを中間層として用いることで支持膜と密着性が高く信頼性の高い圧電共振子を実現できる。
【００１６】
さらに、密着性を向上し、剥離、膨れを抑制するため、酸化チタンからなる中間層の厚みが１０〜３００ｎｍであることが好ましい。
【００１７】
さらにまた、振動体を支持するために十分の強度を有し、かつＧＨｚオーダーのより高い周波数で共振するために、窒化珪素からなる支持膜の厚みが０．３〜３μｍであることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の圧電共振子は、図１に示すように、基体１上に支持膜２が形成され、この支持膜２の上面に、中間層３が形成され、この中間層３の上面に、第１電極４が形成され、さらにその上に圧電体５、第２電極７が順次設けられている。第１電極４および第２電極７が圧電体５を挟持して振動体８が形成されている。また、支持膜２の振動体８形成面の反対側には、振動空間Ａが設けられている。
【００１９】
支持膜２は、高強度高硬質材料である窒化珪素からなることが重要である。窒化珪素は、高強度、高硬度であるばかりでなく、残留応力を小さく抑えることが可能であり、スパッタ法やＣＶＤ法等の方法で形成できる。特に、ＥＣＲスパッタ法で作製した窒化珪素が好適である。この膜は高硬度で、しかも内部残留応力が小さく、支持膜として適している。
【００２０】
さらに、支持膜２の厚みは、膜の自立に対して十分な強度を有し、かつ高周波数に対応するため、０．３〜３μｍが好ましく、特に、最小値は０．４μｍ、さらには０．５μｍが好適で、最大値は２μｍ、特にさらには１μｍが好ましい。
【００２１】
中間層３は、酸化チタンより構成される。酸化チタンは酸化物であるが、構成元素であるＴｉは、窒化物である窒化チタンも形成するため、窒化珪素との界面で、Ｔｉ−Ｎ−Ｓｉの結合を作り、高い密着性が得られる。
【００２２】
また、酸化チタンは、容易に結晶質となるため、酸化珪素などに見られるような非晶質に特徴的な大きな超音波の吸収によるエネルギーの散逸が小さく、また、音速が大きいため、高周波用途に適している。そして、本発明の共振子に用いられる圧電体５は強誘電体であり、Ｔｉ−Ｏ結合を含むＴｉ含有の酸化物を骨格とするため、酸化チタンが強誘電体形成時の核となる。したがって、圧電体５との結合が強く、大きな密着性を示す。
【００２３】
また、中間層３に酸化チタンを用いることによって、圧電体５からのＰｂ拡散を抑制することができ、膨れの発生を防止するバリア層として効果もある。
【００２４】
したがって、密着性を高め、窒化珪素上にＰｂＴｉＯ₃膜、ＰｂＺｒＴｉＯ₃膜、（Ｐｂ、Ｌａ）ＴｉＯ₃膜などのＰＴ系またはＰＺＴ系セラミックスからなる圧電体を膨れなしに形成するため、中間層３の厚みは１０〜３００ｎｍ、特に１００ｎｍ〜２００ｎｍが望ましい。
【００２５】
この中間層３は、Ｔｉ膜を形成後、熱酸化により形成するか、またはＤＣスパッタ法等において酸素を導入するなどの方法により形成される。
【００２６】
第１電極４は、Ａｕ層とＴｉ層の積層体で構成され、Ｔｉは酸化チタン上に形成され、ＡｕはＴｉ上に形成されている事が望ましい。すなわち、Ａｕは体積抵抗値が小さいため、大きな共振子Ｑ値を期待できる。また、Ｔｉは、中間層である酸化チタンとＡｕ層との密着性を高める効果がある。
【００２７】
第１電極４は、ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＤＣスパッタ法、真空蒸着法等気相成長法により形成される。
【００２８】
また、第１電極４を構成するＡｕ層の厚みは、共振子Ｑ値および共振周波数を向上するため、１００〜３００ｎｍ、特に１００ｎｍ〜２００ｎｍが望ましい。Ａｕ電極膜の厚みが１００ｎｍ未満であると電極膜の持つ抵抗値が大きくなり、共振子のＱ値が低下する傾向がある。また、膜厚が３００ｎｍより大きくなると、Ａｕの比重が大きいため、質量負荷効果が大きく、共振周波数が低下する傾向がある。
【００２９】
また、第１電極４を構成するＴｉ層の厚みは、密着性と電気抵抗の大きさから、３〜２０ｎｍ、特に５〜１５ｎｍが望ましい。３ｎｍ未満では、島状に分布し、Ｔｉが酸化チタンを被覆する被覆面積が小さくなり、Ｔｉ層として十分に機能しにくくなる。またＴｉ層の厚みが２０ｎｍより大きいと、アンカー効果が十分に及ばなくなり、Ｔｉ層による密着性向上の効果が低下する傾向がある。
【００３０】
圧電体５は、圧電性の大きい強誘電体からなる。強誘電体としては、ＰＺＴ、ＰＴなどのペロブスカイト構造を持つ酸化物、ＫＳｒ₂Ｎｂ₅Ｏ₁₅等のタングステンブロンズ構造を持つ酸化物があるが、本発明では圧電性の大きさ、絶縁性および製造上の容易さからＰＺＴ系、ＰＴ系セラミックスを用いることが重要である。
【００３１】
また、圧電体５は、高周波マグネトロンスパッタ法等の気相成膜法やゾルゲル法等の溶液法で形成できる。その厚みは、２μｍ以下、特に１μｍ以下が望ましい。これは、厚み縦振動を用いるＢＡＷＲにおいては、使用周波数である共振周波数が厚みに逆比例し、１ＧＨｚ以上の周波数で使用するためである。
【００３２】
また、共振周波数を大きくするためには圧電体５の厚みを小さくすれば良いが、小さすぎると共振子のＱ値が小さくなる傾向があるため、圧電体５は、第１電極４の厚み以上であることが好ましい。
【００３３】
上述のように、支持膜に窒化珪素を、中間層に酸化チタンを、圧電体にＰＺＴまたはＰＴ系またはＰＺＴ系セラミックスを用いた組合せとすることにより、小型で、高周波に対応した圧電共振子を実現できる。また、支持膜と中間層、中間層と圧電体との密着性を高めると共に、上記の組合せにより圧電共振子全体の内部応力を低下できるため、信頼性が高く、製造工程における歩留まりも向上できる。
【００３４】
基体１は、シリコンやサファイアなどであり、基体１表面に形成する圧電体５の表面が平滑になるために、十分な平坦度と表面粗さ、例えば５μｍ以下の平坦度とＲａ０．１μｍ以下の表面粗さを保有していれば、特に材料を限定するものではない。
【００３５】
また、基体１は、ＫＯＨ等を用いた化学的エッチング法や、反応性イオンエッチング法等を用いたエッチングにより、振動空間Ａが形成されている。基体１の振動空間Ａとは、振動体８の振動を基体１に伝達しないための空間を言い、基体１に貫通孔を形成したり、基体１の支持膜２を形成する部分に凹状の窪みを形成したりすることにより作製される。
【００３６】
第２電極７は、最後に形成することができるため、材料および製造方法に特に制限をするものではないが、低抵抗の点でＡｌまたはＡｕが望ましい。特に、重量を考慮するとＡｌが最も好適である。
【００３７】
第２電極７は、高周波マグネトロンスパッタ法等の気相成膜法などにより形成できる。また、その厚みは周波数への影響を小さくし、導電性を確保するために、２０〜３００ｎｍの範囲とすることが望ましい。特に、電気抵抗と質量負荷効果を考慮すると、５０〜２００ｎｍが望ましい。
【００３８】
なお、圧電体５との密着性を向上するために、５〜５０ｎｍ、特に１０〜３０ｎｍの厚みで、Ｔｉなどの薄膜を圧電体５と第２電極７との間に形成しても差し支えない。
【００３９】
以上のように構成された本発明の圧電共振子では、中間層として酸化チタンを用いることにより、剥離や膨れの問題を生じること無く共振子やフィルタを形成できる。これにより、強度、音響特性に優れた窒化珪素膜を支持体とし、圧電性の大きなＰｂ系ペロブスカイト材料を用いてＱ値を高くできる。したがって、製品の不良が少なく、信頼性が高く、高周波に対応した小型の圧電共振子の実現が可能となる。
【００４０】
図２は本発明の他の例を示すものであり、基体１１上に支持膜１２が形成され、この支持膜１２の上面に、中間層１３が形成され、この中間層１３の上面に、第１電極１４、第１圧電体１５ａ、圧電体の分極用に中間電極１６、第２圧電体１５ｂおよび第２電極１７が順次設けられている。
【００４１】
また、第１電極１４および第２電極１７が圧電体１５ａおよび１５ｂを挟持して振動体１８が形成されている。また、支持膜１２の振動体１８形成面の反対側には、振動空間Ａが設けられている。
【００４２】
さらに、圧電体１５ａおよび１５ｂは、強誘電体であることが重要である。したがって、圧電体が強誘電体の場合、分極軸の向きは分極用電極を用いて容易に逆向きにできるため、分極方向の異なる圧電体を積層させることにより、各圧電体に半波長の定在波を固定させることができる。例えば、圧電体１５ａおよび１５ｂは、図２に示した矢印のように、互いに逆向きの分極方向を有しており、これにより、圧電体が同じ厚みでも、分極して逆向きにすることによって、さらに高い周波数を実現できる。
【００４３】
なお、中間電極１６は、付着強度の点でＡｌ、ＰｔまたはＡｕが望ましい。特に、圧電体膜形成の容易さの点で、ＰｔまたはＡｕが好ましい。また、中間電極１６の厚みは、共振周波数への影響を小さくするとともに、導電性を確保するために、１０〜３００ｎｍの範囲とすることが望ましい。また、電気抵抗と質量負荷効果を考慮すると、特に５０〜１５０ｎｍが望ましい。
【００４４】
なお、電極材料と圧電体材料との密着性を向上するために、５〜５０ｎｍ、特に５〜３０ｎｍの厚みで、Ｔｉなどの中間層を電極材料と圧電材料との間に形成しても差し支えない。
【００４５】
【実施例】
実施例１
図１に示す圧電共振子を作製した。まず、減圧ＣＶＤ法により厚み１００μｍの窒化珪素膜（以後ＳＮ膜という）を両面に形成したＳｉ基板の一方の表面に、ＥＣＲスパッタ法によりＳＮ膜またはＲＦスパッタ法により酸化珪素を作製し、支持膜とした。支持膜２の厚みを表１に示した。
【００４６】
次に、ＤＣスパッタ法により、支持膜上に中間層３としてＴｉ層を１５０℃で形成した。７００℃に加熱した炉中に投入し、１０分間大気中酸化処理を施し、１８０ｎｍの厚みの酸化チタン層を形成した。酸化チタン層の厚みは、Ｔｉ層の厚みにより制御した。酸化チタン層の厚みは、Ｔｉ層厚みの約２倍であった。
【００４７】
また、一部の試料では、酸化チタンの代わりに酸化珪素（ＳｉＯ₂）を形成した。すなわち、ＲＦマグネトロンスパッタ法により、ＳｉＯ₂ターゲットを用いて作製した。作製条件は、５％の酸素を含有したＡｒガスをスパッタガスとして導入し、ＲＦパワー３００Ｗ、１００℃で成膜した。中間層３の厚みを表１に示した。
【００４８】
さらに、酸化チタンまたは酸化珪素上にＲＦマグネトロンスパッタ法により３００℃で第１電極としてＴｉ層を形成し、続いてその上にＡｕ層を成膜した。それぞれ、ＲＦパワーは３００Ｗと１００Ｗであった。各層の厚みを表１に示した。
【００４９】
次に、フォトリソグラフ法と化学的エッチング法により、Ａｕ層との電極のパターン加工を行った。Ａｕ層のエッチングはシアン化カリウム溶液を用いた。エッチングは室温で行った。エッチング時間は約２５秒である。なお、Ｔｉ層は、その上に形成する圧電体形成時に酸化され、絶縁体となるため、エッチング加工は行わない。
【００５０】
そして、Ａｕをパターン加工した基板上にＺｎＯ膜またはＰｂ系ペロブスカイト膜からなる圧電体５を形成した。まず、ＺｎＯ膜は、ＺｎＯ焼結体をターゲットとし、ＲＦスパッタ法により作製した。また、Ｐｂ系ペロブスカイト膜をゾルゲル法により成膜した。
【００５１】
Ｐｂ系ペロブスカイトとしてＰＺＴと（Ｐｂ，Ｌａ）ＴｉＯ₃（ＰＬＴ）を作製した。まず、１Ｍ濃度の前駆体溶液を作製した。組成比は、ＰＺＴではＰｂ：Ｚｒ：Ｔｉ＝１．１０：０．５３：０．４７、ＰＬＴではＰｂ：Ｌａ：Ｔｉ＝０．９０：０．１０：１．０である。
【００５２】
アルコール溶媒にアルコキシド原料及び２−メトキシエタノール（ＣＨ₃ＯＣ₂Ｈ₅ＯＨ）を用いた。スピンコート法（３０００ｒｐｍ、３０秒）により室温、大気中で前駆体溶液を基板に塗布し、３６０℃（ＰＺＴ膜）もしくは３００℃（ＰＬＴ）に加熱したホットプレートを用いて熱処理しゲル膜を作製した。溶液塗布乾燥・熱処理を６回繰返した後、炉により６８０℃（ＰＺＴ）もしくは５５０℃（ＰＬＴ）で１０分間焼成した。この圧電体５の厚みを表１に示した。
【００５３】
さらに、フォトリソグラフ法と化学的エッチング法により、ＰＺＴ膜のパターン加工を行った。レジスト加工後、ふっ硝酸を用いて室温でエッチングした。
【００５４】
次に、リフトオフ法によりＡｌ上部電極パターンを形成した。まず、ネガレジストパターンを形成した。次に、ＲＦスパッタ法によりＡｌ膜を基板温度２０℃で成膜した。ＲＦパワー、成膜時間は３００Ｗで４分間である。次に、アセトン中に浸漬し、レジスト溶解により、Ａｌパターンを形成した。
【００５５】
最後に、パターン形成面と反対の面に減圧ＣＶＤで形成した窒化珪素膜をフォトレジスト法とＲＩＥを用いてパターニングし、マスクパターンを形成した。その後、専用治具に試料をセットし、４３重量％濃度のＫＯＨ溶液に投入し、ＫＯＨ溶液によりＳｉ基板をエッチング除去し、基体に振動空間を形成した。条件は、６８℃の溶液を用いて１７時間エッチングである。
【００５６】
以上の工程により、裏面のＳｉを除去し振動空間を設けたパターニングされた振動体からなる図１の共振子を作製した。
【００５７】
作製した共振子は２つの共振子が直列接続した構造と等価である。フィルタ構成を踏まえて、配線による電気的接続構造の共振子とした。
【００５８】
得られた共振子は、まず、強誘電体薄膜評価装置（Radient Technologies Inc.製RT6000S）により分極電界履歴曲線を測定し、電気的絶縁性とショートの評価を行った。そして、Ａｌ上部電極とＡｕ下部電極間に１０Ｖの直流電圧を１０秒間印加し、圧電体の分極処理を行った。
【００５９】
圧電共振特性は、共振子構造についてＳパラメータＳ₁₁の測定により行った。ＲＦネットワークアナライザＨＰ８７１９Ｃ（ヒューレットパッカード社製）と、ＲＦマイクロプローブを用い、Ｓ₁₁の周波数特性を測定する事により、共振周波数と反共振周波数を評価した。また、共振周波数と反共振周波数との差を、周波数幅とした。
【００６０】
不良率は３インチ基板に２００個のパターンを形成し、その内から任意の２０個を選び出し、パターンの絶縁不良率を測定した。また、共振周波数は絶縁性が確保できた共振子の中で任意の５個について測定し、平均値を算出した。表１に結果を示す。
【００６１】
【表１】

【００６２】
本発明の試料Ｎｏ．１〜２３は、不良率が３５％以下、共振周波数１．４６GHz以上、周波数幅が５５MHz以上であった。
【００６３】
一方、中間層として酸化チタンを形成していない本発明の範囲外の試料Ｎｏ．２４は、剥離が発生した。また、支持膜に窒化珪素の代わりに酸化珪素を形成した本発明の範囲外の試料Ｎｏ．２５は、不良率が３５％、共振周波数２．４５GHzであったが、周波数幅が４０MHzと小さかった。
【００６４】
さらに、中間層として酸化珪素を設けた本発明の範囲外の試料Ｎｏ．２６は、不良率が５５％、共振周波数２．７１GHz、周波数幅が３０MHzであった。また、圧電体に酸化亜鉛を用いた本発明の範囲外の試料Ｎｏ．２７は、不良率が５％、共振周波数３．６２GHzであったが、周波数幅が５０MHzと小さかった。
実施例２
図２に示す圧電共振子を作製した。第１圧電体１５ａの成膜までは実施例１と同様である。
【００６５】
次に、ＤＣスパッタ法により、１０ｎｍ膜厚のＴｉ層、続いてＡｕ中間電極１６を成膜した。基板温度２５０℃、ＤＣパワーは１ｋＷである。フォトリソグラフ法と化学的エッチング法により、Ａｕ中間電極１６のパターン加工を行った。
【００６６】
その上に、第２圧電体１５ｂをゾルゲル法により形成した。形成条件は、第１圧電体１５ａと同様である。
【００６７】
次に、第２圧電体１５ｂのパターン加工を、実施例１と同様の条件で行った。第２圧電体１５ｂのエッチングを行った後、第１圧電体１５ａのエッチングを行った。なお、中間電極と下部電極が同じＡｕであるため、レジストにより中間電極パターンを保護してエッチングを行った。条件は第２圧電体１５ｂと同様である。
【００６８】
次に、第２電極１７の形成以降は、実施例１と同様にして行い、圧電共振子を作製した。分極処理および評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００６９】
【表２】

【００７０】
本発明の試料Ｎｏ．２８〜３９は、不良率が３５％以下、共振周波数２．６５GHz以上、周波数幅が６５MHz以上であった。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の圧電共振子は支持膜に窒化珪素を用い、中間層に酸化チタン、圧電体にＰｂＺｒＴｉＯ₃系セラミックスまたはＰｂＴｉＯ₃系セラミックスを用いることにより、支持膜上に中間層を介して圧電体を形成しても密着性が良好となり、その結果、製品不良率が低下し、信頼性の高い、高周波に対応した圧電共振子が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧電共振子を示すもので、（ａ）は圧電共振子の一部の断面図、（ｂ）は圧電共振子の斜視図である。
【図２】本発明の他の圧電共振子の断面図である。
【図３】従来の圧電共振子の断面図である。
【図４】従来の他の圧電共振子の断面図である。
【符号の説明】
１・・・基体
２・・・支持膜
３・・・中間層
４・・・第１電極
５・・・圧電体
７・・・第２電極
８・・・振動体
Ａ・・・振動空間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a piezoelectric resonator used in a mobile phone, a wireless LAN, and the like, and more particularly, to a piezoelectric resonator using resonance of thickness longitudinal vibration of a piezoelectric body.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the frequency used for wireless communication and electrical circuits has been increasing, and along with this, the filters used for these electrical signals are also required to be compatible with high frequencies and developed. Has been done.
[0003]
Recently, a resonator called a bulk acoustic wave resonator (BAWR) and a filter using the resonator have been developed. This is a resonator using the fact that a piezoelectric thin film vibrates in response to an input high-frequency electric signal, and that vibration causes resonance in the thickness direction of the thin film, and has a high resonance frequency in the GHz region. Application to a resonator is expected, and a filter corresponding to a high resonance frequency in the GHz region is expected by arranging a plurality of these resonators.
[0004]
As shown in FIG. 3, the basic structure of the BAWR includes a base 21, a support film 22 formed on the surface of the base 21, an intermediate layer 23 formed on the support film 22, and the intermediate layer. A first electrode 24 formed on the first electrode 24, a piezoelectric body 25 formed on the first electrode 24, and two second electrodes 26 formed on the piezoelectric body 25. is disclosed in Unexamined 10-209793, JP-substrate 21 of Si, the support film 22 is SiO _2, the intermediate layer 23 is Ti, the first electrode 24 is Pt, the piezoelectric body 25 PZT, second electrode 26 of Al is It is used.
[0005]
By forming the support film 22 on the upper surface of the base 21 so as to cover the vibration space A formed on the base 21, the support film 22 vibrates the portion of the support film 22 that contacts the space A. Therefore, since the support film 22 in contact with the space A and the intermediate layer 23, the first electrode 24, the piezoelectric body 25, and the second electrode 26 formed on the surface vibrate together, the support that supports these layers is supported. The film 22 is required to be strong.
[0006]
However, considering use in the high frequency range of GHz, a material having a thin support film and a high sound speed is desired, and a piezoelectric resonator in which silicon nitride is formed on the support film is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-68711. Yes.
[0007]
As shown in FIG. 4, the structure includes a base 31, a support film 32 formed on the surface of the base 31, a first electrode 34 formed on the support film 32, and the first electrode 34. The piezoelectric body 35 is formed on the piezoelectric body 35, the two second electrodes 36 are formed on the piezoelectric body 35, and the protective film 37 is formed on the second electrode 36.
[0008]
The support film 32 forms a support film 32 on the upper surface of the base 31 so as to cover the vibration space A formed in the base 31, so that a portion of the support film 32 in contact with the space A vibrates. . The substrate 31 is made of Si, the support film 32 is made of Si ₃ N ₄ , the first electrode 34 and the second electrode 36 are made of Cr—Au or Ti—Au, and the piezoelectric body 35 is made of ZnO, AlN or CdS.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a resonator is formed using a piezoelectric material other than a ferroelectric material such as ZnO, AlN, or CdS as the piezoelectric material 35, the piezoelectricity is small, and thus there is a problem that a small-sized resonator cannot be realized due to a large area. there were.
[0010]
Further, when PbZrTiO ₃ ceramics or PbTiO ₃ ceramics, which are ferroelectric oxides having a large piezoelectric perovskite structure, are used as the piezoelectric body 35, when the piezoelectric body 35 is formed, a first metal film is formed. A reaction layer mainly composed of Pb is formed at the interface between the electrode 34 and the piezoelectric body 35 made of a metal oxide, and the adhesion between the first electrode 34 and the piezoelectric body 35 is improved through this reaction layer.
[0011]
However, at the portion where the first electrode 34 is not provided and the piezoelectric body 35 and the support film 32 are in contact with each other, an atomic level bond is formed at the interface between the oxide piezoelectric body and the nitride support film. Since it is difficult, adhesion is poor, and phenomena such as peeling, swelling and void formation occur, resulting in a high product defect rate. Even if it is a good product, there is a problem that internal stress is high and reliability is low.
[0012]
An object of the present invention is to provide a small-sized piezoelectric resonator that has few defective products, is highly reliable, and supports high frequencies.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The piezoelectric resonator of the present invention includes a substrate having a vibration space, a support film formed on the surface of the substrate and covering the vibration space, an intermediate layer formed on the support film, and the intermediate layer. And a piezoelectric body sandwiched between a pair of electrodes, and the piezoelectric body of the vibrating body around the electrodes formed on the support film side of the vibrating body. The intermediate film is also formed on the intermediate layer , the support film is silicon nitride, the intermediate layer is titanium oxide, and the piezoelectric body is PbZrTiO ₃ ceramics (hereinafter simply referred to as PZT) or PbTiO ₃ ceramics ( Hereinafter, it may be simply referred to as PT).
[0014]
With this configuration, an intermediate layer made of titanium oxide is formed between the support film made of silicon nitride and the piezoelectric body made of PZT or PT, so that the interface between the intermediate layer and the support film and the interface between the intermediate layer and the piezoelectric body are formed. , Ti-related atomic bonds are formed, and adhesion between the support film and the piezoelectric body is improved. As a result, product defects are reduced and reliability can be improved. In addition, since silicon nitride having high strength and high sound speed is used, it is possible to cope with high frequencies on the order of GHz. In addition, since PZT or PT is used, the piezoelectricity is large and downsizing is possible.
[0015]
Further, it is desirable that the electrode formed on the support film side of the vibrator is a laminate of a Ti layer formed on the support film and an Au layer formed on the Ti layer . That is, since Au has a volume resistance value as small as 1/5 compared with Pt, a large Q value can be expected. Further, by using Ti as an intermediate layer, a highly reliable piezoelectric resonator having high adhesion to the support film can be realized.
[0016]
Furthermore, in order to improve adhesion and suppress peeling and swelling, the thickness of the intermediate layer made of titanium oxide is preferably 10 to 300 nm.
[0017]
Furthermore, the thickness of the support film made of silicon nitride is preferably 0.3 to 3 μm in order to have sufficient strength to support the vibrating body and to resonate at a higher frequency on the order of GHz.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 1, in the piezoelectric resonator of the present invention, a support film 2 is formed on a base 1, an intermediate layer 3 is formed on the upper surface of the support film 2, and a first layer is formed on the upper surface of the intermediate layer 3. One electrode 4 is formed, and a piezoelectric body 5 and a second electrode 7 are sequentially provided thereon. The first electrode 4 and the second electrode 7 sandwich the piezoelectric body 5 to form a vibrating body 8. A vibration space A is provided on the opposite side of the support film 2 from the surface on which the vibrating body 8 is formed.
[0019]
It is important that the support film 2 is made of silicon nitride, which is a high-strength and hard material. Silicon nitride not only has high strength and high hardness, but also can suppress residual stress to a low level, and can be formed by a method such as sputtering or CVD. In particular, silicon nitride produced by ECR sputtering is suitable. This film has high hardness and low internal residual stress, and is suitable as a support film.
[0020]
Further, the thickness of the support film 2 is preferably 0.3 to 3 μm in order to have a sufficient strength against the film self-supporting and correspond to a high frequency. 0.5 μm is preferable, and the maximum value is preferably 2 μm, more preferably 1 μm.
[0021]
The intermediate layer 3 is made of titanium oxide. Although titanium oxide is an oxide, Ti, which is a constituent element, also forms titanium nitride, which is a nitride. Therefore, Ti—N—Si bonds are formed at the interface with silicon nitride, and high adhesion can be obtained. .
[0022]
In addition, since titanium oxide easily becomes crystalline, energy dissipation due to the absorption of large ultrasonic waves, which is characteristic of amorphous materials such as those found in silicon oxide, is small, and because the speed of sound is high, Suitable for The piezoelectric body 5 used in the resonator according to the present invention is a ferroelectric substance, and has a Ti-containing oxide containing a Ti—O bond as a skeleton, so that titanium oxide becomes a nucleus when forming the ferroelectric substance. Therefore, the bond with the piezoelectric body 5 is strong and exhibits high adhesion.
[0023]
Further, by using titanium oxide for the intermediate layer 3, Pb diffusion from the piezoelectric body 5 can be suppressed, and there is an effect as a barrier layer for preventing the occurrence of swelling.
[0024]
Therefore, in order to improve adhesion and to form a piezoelectric body made of PT-based or PZT-based ceramics such as PbTiO ₃ film, PbZrTiO ₃ film, (Pb, La) TiO ₃ film on silicon nitride without swelling, the intermediate layer 3 Is preferably 10 to 300 nm, particularly preferably 100 to 200 nm.
[0025]
The intermediate layer 3 is formed by thermal oxidation after forming the Ti film, or by introducing oxygen in a DC sputtering method or the like.
[0026]
The first electrode 4 is composed of a laminate of an Au layer and a Ti layer, and Ti is preferably formed on titanium oxide and Au is preferably formed on Ti. That is, since Au has a small volume resistance value, a large resonator Q value can be expected. Further, Ti has an effect of improving the adhesion between the titanium oxide as an intermediate layer and the Au layer.
[0027]
The first electrode 4 is formed by vapor phase epitaxy such as RF magnetron sputtering, DC sputtering, or vacuum deposition.
[0028]
Further, the thickness of the Au layer constituting the first electrode 4 is preferably 100 to 300 nm, particularly preferably 100 to 200 nm in order to improve the resonator Q value and the resonance frequency. When the thickness of the Au electrode film is less than 100 nm, the resistance value of the electrode film increases, and the Q value of the resonator tends to decrease. On the other hand, when the film thickness is larger than 300 nm, the specific gravity of Au is large, so that the mass load effect is large and the resonance frequency tends to decrease.
[0029]
The thickness of the Ti layer constituting the first electrode 4 is preferably 3 to 20 nm, particularly 5 to 15 nm, from the viewpoint of adhesion and electrical resistance. If it is less than 3 nm, it is distributed in an island shape, and the covering area of Ti covering titanium oxide becomes small, and it becomes difficult to sufficiently function as a Ti layer. On the other hand, when the thickness of the Ti layer is larger than 20 nm, the anchor effect is not sufficiently exerted, and the effect of improving the adhesion by the Ti layer tends to be lowered.
[0030]
The piezoelectric body 5 is made of a ferroelectric material having large piezoelectricity. Ferroelectric materials include oxides having a perovskite structure such as PZT and PT, and oxides having a tungsten bronze structure such as KSr ₂ Nb ₅ O _15. From the above ease, it is important to use PZT and PT ceramics.
[0031]
The piezoelectric body 5 can be formed by a vapor phase film forming method such as a high-frequency magnetron sputtering method or a solution method such as a sol-gel method. The thickness is desirably 2 μm or less, particularly 1 μm or less. This is because in BAWR that uses thickness longitudinal vibration, the resonance frequency, which is the operating frequency, is inversely proportional to the thickness and is used at a frequency of 1 GHz or more.
[0032]
Further, in order to increase the resonance frequency, the thickness of the piezoelectric body 5 may be reduced. However, since the Q value of the resonator tends to decrease if it is too small, the piezoelectric body 5 is equal to or greater than the thickness of the first electrode 4. It is preferable that
[0033]
As described above, a combination of silicon nitride for the support film, titanium oxide for the intermediate layer, and PZT or PT-based or PZT-based ceramics for the piezoelectric body makes it possible to obtain a piezoelectric resonator that is compact and compatible with high frequencies. realizable. In addition, the adhesiveness between the support film and the intermediate layer and between the intermediate layer and the piezoelectric body can be improved, and the internal stress of the entire piezoelectric resonator can be reduced by the above combination.
[0034]
The substrate 1 is made of silicon or sapphire, and the surface of the piezoelectric body 5 formed on the surface of the substrate 1 is smooth. Therefore, sufficient flatness and surface roughness, for example, flatness of 5 μm or less and Ra of 0.1 μm or less are provided. The material is not particularly limited as long as it has surface roughness.
[0035]
The substrate 1 has a vibration space A formed by a chemical etching method using KOH or the like, or an etching method using a reactive ion etching method. The vibration space A of the base body 1 is a space for not transmitting the vibration of the vibrating body 8 to the base body 1, and a concave depression is formed in a portion where the through hole is formed in the base body 1 or the support film 2 of the base body 1 is formed. Or is formed.
[0036]
Since the second electrode 7 can be formed last, the material and the manufacturing method are not particularly limited, but Al or Au is desirable in terms of low resistance. In particular, considering weight, Al is most suitable.
[0037]
The second electrode 7 can be formed by a vapor deposition method such as a high-frequency magnetron sputtering method. Further, the thickness is desirably in the range of 20 to 300 nm in order to reduce the influence on the frequency and to ensure conductivity. In particular, considering electric resistance and mass load effect, 50 to 200 nm is desirable.
[0038]
In order to improve the adhesion with the piezoelectric body 5, a thin film such as Ti may be formed between the piezoelectric body 5 and the second electrode 7 with a thickness of 5 to 50 nm, particularly 10 to 30 nm. .
[0039]
In the piezoelectric resonator of the present invention configured as described above, a resonator or a filter can be formed without causing problems of peeling or swelling by using titanium oxide as an intermediate layer. As a result, the silicon nitride film having excellent strength and acoustic characteristics is used as a support, and the Q value can be increased by using a Pb-based perovskite material having large piezoelectricity. Therefore, it is possible to realize a small-sized piezoelectric resonator with few defects, high reliability, and high frequency.
[0040]
FIG. 2 shows another example of the present invention, in which a support film 12 is formed on a substrate 11, an intermediate layer 13 is formed on the upper surface of the support film 12, and a first layer is formed on the upper surface of the intermediate layer 13. One electrode 14, a first piezoelectric body 15a, and an intermediate electrode 16, a second piezoelectric body 15b, and a second electrode 17 are sequentially provided for polarization of the piezoelectric body.
[0041]
Further, the vibrating body 18 is formed by the first electrode 14 and the second electrode 17 sandwiching the

piezoelectric bodies

15a and 15b. A vibration space A is provided on the opposite side of the support film 12 from the surface on which the vibrating body 18 is formed.
[0042]
Furthermore, it is important that the

piezoelectric bodies

15a and 15b are ferroelectric materials. Therefore, when the piezoelectric material is a ferroelectric material, the direction of the polarization axis can be easily reversed using the electrode for polarization. Therefore, by stacking piezoelectric materials having different polarization directions, a half-wavelength is fixed to each piezoelectric material. The standing wave can be fixed. For example, the

piezoelectric bodies

15a and 15b have polarization directions opposite to each other as indicated by the arrows shown in FIG. 2, so that even when the piezoelectric bodies have the same thickness, they are polarized and reversed in direction. A higher frequency can be realized.
[0043]
The intermediate electrode 16 is preferably Al, Pt or Au in terms of adhesion strength. In particular, Pt or Au is preferable from the viewpoint of easy formation of the piezoelectric film. The thickness of the intermediate electrode 16 is desirably in the range of 10 to 300 nm in order to reduce the influence on the resonance frequency and ensure conductivity. In consideration of electric resistance and mass load effect, 50 to 150 nm is particularly desirable.
[0044]
In order to improve the adhesion between the electrode material and the piezoelectric material, an intermediate layer such as Ti may be formed between the electrode material and the piezoelectric material with a thickness of 5 to 50 nm, particularly 5 to 30 nm. Absent.
[0045]
【Example】
Example 1
The piezoelectric resonator shown in FIG. 1 was produced. First, a silicon oxide film is formed on one surface of a Si substrate having a silicon nitride film (hereinafter referred to as SN film) having a thickness of 100 μm formed on both sides by low pressure CVD method, by SN film or RF sputtering method by ECR sputtering method. It was. The thickness of the support film 2 is shown in Table 1.
[0046]
Next, a Ti layer was formed as an intermediate layer 3 at 150 ° C. on the support film by DC sputtering. It was put into a furnace heated to 700 ° C. and subjected to an oxidation treatment in air for 10 minutes to form a titanium oxide layer having a thickness of 180 nm. The thickness of the titanium oxide layer was controlled by the thickness of the Ti layer. The thickness of the titanium oxide layer was about twice the thickness of the Ti layer.
[0047]
In some samples, silicon oxide (SiO ₂ ) was formed instead of titanium oxide. That is, it was fabricated using a SiO ₂ target by RF magnetron sputtering. The production conditions were that Ar gas containing 5% oxygen was introduced as a sputtering gas, and the film was formed at an RF power of 300 W and 100 ° C. The thickness of the intermediate layer 3 is shown in Table 1.
[0048]
Further, a Ti layer was formed as a first electrode on titanium oxide or silicon oxide by an RF magnetron sputtering method at 300 ° C., and then an Au layer was formed thereon. The RF power was 300W and 100W, respectively. The thickness of each layer is shown in Table 1.
[0049]
Next, patterning of the electrode with the Au layer was performed by a photolithographic method and a chemical etching method. For etching the Au layer, a potassium cyanide solution was used. Etching was performed at room temperature. The etching time is about 25 seconds. Note that the Ti layer is oxidized during the formation of the piezoelectric body formed thereon and becomes an insulator, so that etching is not performed.
[0050]
Then, a piezoelectric body 5 made of a ZnO film or a Pb-based perovskite film was formed on a substrate patterned with Au. First, the ZnO film was produced by RF sputtering using a ZnO sintered body as a target. A Pb-based perovskite film was formed by a sol-gel method.
[0051]
PZT and (Pb, La) TiO ₃ (PLT) were prepared as Pb-based perovskites. First, a 1M precursor solution was prepared. The composition ratio is Pb: Zr: Ti = 1.10: 0.53: 0.47 for PZT and Pb: La: Ti = 0.90: 0.10: 1.0 for PLT.
[0052]
An alkoxide raw material and 2-methoxyethanol (CH ₃ OC ₂ H ₅ OH) were used as the alcohol solvent. The precursor solution is applied to the substrate at room temperature and in the atmosphere by spin coating (3000 rpm, 30 seconds), and heat treatment is performed using a hot plate heated to 360 ° C. (PZT film) or 300 ° C. (PLT) to produce a gel film. did. The solution coating, drying and heat treatment were repeated 6 times, followed by baking at 680 ° C. (PZT) or 550 ° C. (PLT) for 10 minutes in an oven. The thickness of the piezoelectric body 5 is shown in Table 1.
[0053]
Further, the PZT film was patterned by a photolithographic method and a chemical etching method. After the resist processing, etching was performed at room temperature using nitric acid.
[0054]
Next, an Al upper electrode pattern was formed by a lift-off method. First, a negative resist pattern was formed. Next, an Al film was formed at a substrate temperature of 20 ° C. by RF sputtering. RF power and film formation time are 300 W for 4 minutes. Next, it was immersed in acetone and an Al pattern was formed by dissolving the resist.
[0055]
Finally, a silicon nitride film formed by low-pressure CVD on the surface opposite to the pattern formation surface was patterned using a photoresist method and RIE to form a mask pattern. Thereafter, a sample was set on a dedicated jig, put into a 43 wt% concentration KOH solution, and the Si substrate was removed by etching with the KOH solution to form a vibration space on the substrate. The conditions are etching for 17 hours using a solution at 68 ° C.
[0056]
Through the above steps, the resonator shown in FIG. 1 made of a patterned vibrator having a vibration space removed by removing Si on the back surface was produced.
[0057]
The manufactured resonator is equivalent to a structure in which two resonators are connected in series. Based on the filter configuration, a resonator having an electrical connection structure by wiring was used.
[0058]
For the obtained resonator, first, a polarization electric field history curve was measured by a ferroelectric thin film evaluation apparatus (RT6000S manufactured by Radient Technologies Inc.) to evaluate electrical insulation and short circuit. Then, a DC voltage of 10 V was applied between the Al upper electrode and the Au lower electrode for 10 seconds to perform the polarization treatment of the piezoelectric body.
[0059]
The piezoelectric resonance characteristics were measured by measuring the S parameter S ₁₁ for the resonator structure. Using an RF network analyzer HP8719C (manufactured by Hewlett Packard) and an RF microprobe, the frequency characteristics of S ₁₁ were measured to evaluate the resonance frequency and the antiresonance frequency. The difference between the resonance frequency and the anti-resonance frequency was defined as the frequency width.
[0060]
As the defect rate, 200 patterns were formed on a 3-inch substrate, and 20 arbitrary patterns were selected from the patterns, and the insulation defect rate of the patterns was measured. In addition, the resonance frequency was measured for any five resonators in which insulation was ensured, and an average value was calculated. Table 1 shows the results.
[0061]
[Table 1]

[0062]
Sample No. of the present invention. 1 to 23 had a defect rate of 35% or less, a resonance frequency of 1.46 GHz or more, and a frequency width of 55 MHz or more.
[0063]
On the other hand, a sample No. outside the scope of the present invention in which titanium oxide was not formed as an intermediate layer. In No. 24, peeling occurred. Further, a sample No. 1 outside the scope of the present invention in which silicon oxide was formed on the support film instead of silicon nitride. No. 25 had a defect rate of 35% and a resonance frequency of 2.45 GHz, but the frequency width was as small as 40 MHz.
[0064]
Furthermore, sample Nos. Out of the scope of the present invention in which silicon oxide was provided as an intermediate layer. No. 26 had a defect rate of 55%, a resonance frequency of 2.71 GHz, and a frequency width of 30 MHz. In addition, the sample No. 5 using zinc oxide as the piezoelectric body is out of the scope of the present invention. 27 had a defect rate of 5% and a resonance frequency of 3.62 GHz, but the frequency width was as small as 50 MHz.
Example 2
The piezoelectric resonator shown in FIG. 2 was produced. The process up to the formation of the first piezoelectric body 15a is the same as that of the first embodiment.
[0065]
Next, a 10 nm-thick Ti layer and then an Au intermediate electrode 16 were formed by DC sputtering. The substrate temperature is 250 ° C. and the DC power is 1 kW. The Au intermediate electrode 16 was patterned by a photolithographic method and a chemical etching method.
[0066]
On top of that, the second piezoelectric body 15b was formed by a sol-gel method. The formation conditions are the same as those of the first piezoelectric body 15a.
[0067]
Next, pattern processing of the second piezoelectric body 15b was performed under the same conditions as in Example 1. After the second piezoelectric body 15b was etched, the first piezoelectric body 15a was etched. Since the intermediate electrode and the lower electrode are made of the same Au, the intermediate electrode pattern was protected with a resist for etching. The conditions are the same as those of the second piezoelectric body 15b.
[0068]
Next, the formation of the second electrode 17 and subsequent steps were performed in the same manner as in Example 1 to produce a piezoelectric resonator. The polarization treatment and the evaluation method were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
[0069]
[Table 2]

[0070]
Sample No. of the present invention. 28 to 39 had a defect rate of 35% or less, a resonance frequency of 2.65 GHz or more, and a frequency width of 65 MHz or more.
[0071]
【The invention's effect】
The piezoelectric resonator of the present invention uses silicon nitride for the support film, titanium oxide for the intermediate layer, and PbZrTiO ₃ ceramics or PbTiO ₃ ceramics for the piezoelectric body. Even if formed, the adhesiveness is good, and as a result, the defective product rate is reduced, and a highly reliable piezoelectric resonator corresponding to a high frequency can be realized.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a piezoelectric resonator according to the present invention, in which FIG. 1A is a sectional view of a part of the piezoelectric resonator, and FIG. 1B is a perspective view of the piezoelectric resonator;
FIG. 2 is a cross-sectional view of another piezoelectric resonator according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional piezoelectric resonator.
FIG. 4 is a cross-sectional view of another conventional piezoelectric resonator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base | substrate 2 ... Support film 3 ... Intermediate | middle layer 4 ... 1st electrode 5 ... Piezoelectric body 7 ... 2nd electrode 8 ... Vibrating body A ... Vibration space

Claims

A base having a vibration space, a support film formed on the surface of the base and covering the vibration space, an intermediate layer formed on the support film, a pair of electrodes formed on the intermediate layer And the piezoelectric body of the vibrating body is also formed on the intermediate layer around the electrode formed on the support film side of the vibrating body. The piezoelectric resonator is characterized in that the support film is silicon nitride, the intermediate layer is titanium oxide, and the piezoelectric body is made of PbZrTiO ₃ ceramics or PbTiO ₃ ceramics.

The electrode formed on the support film side of the vibrator is a laminate of a Ti layer formed on the support film and an Au layer formed on the Ti layer. the piezoelectric resonator according to 1.

The piezoelectric resonator according to claim 1 or 2, wherein the thickness of said intermediate layer is 1 from 0 to 300 nm.

The piezoelectric resonator according to claim 1, wherein the support film has a thickness of 0.3 to 3 μm.