JPH06160099A - 角速度センサとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高性能（高感度）な小型かつ低コストの振動
ジャイロ方式の角速度センサを実現すること。 【構成】 平板の一部をエッチング除去してなる重り部
と、該重り部と平板部とを接続する検出用梁部と、重り
部および検出用梁部の角速度によって生ずたコリオリ力
を受けて検出用梁部が面内方向に歪変形する変形量を検
知する手段とを有する第１の平板部と、第１の平板部を
面内方向と略直交する方向に振動させる振動機構とその
振動源とを有する第２の平板部と、第１の平板部と第２
の平板部とを各面内方向が略平行となるように結合させ
る結合部により構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、角速度センサに関する
ものであり、特に小型化が可能な振動ジャイロ方式の角
速度センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】物体の姿勢、動き、速度等の情報を得る
ために物体の方位を検出するものとしてジャイロが知ら
れている。ジャイロはすでによく知られているように、
駒の原理を利用した機械式機構からなる方位検出装置と
して船舶や航空機の慣性航法装置として利用されてき
た。ジャイロは初期位置入力が正確であれば高精度の絶
対位置検出が可能であり、また、初期位置入力なしの場
合にも相対位置検出を常に高精度に行うことができると
いう優れた長所を有している。しかし、従来のジャイロ
は準機械的構造であるために極めて高精度に加工された
部品を要し、従って、非常に高価であり、しかも体積お
よび重量が大きいという欠点があった。このため、近年
ではジャイロを用いて高精度の検出を行いたいという需
要は以前に比べていっそう増加しているにも関わらず、
従来の機械式ジャイロの各種装置や機器に搭載した場合
は該装置や該機器が大型化かつ大重量化してしまう問題
が生ずるため、従来の機械式ジャイロの利用は比較的限
られた分野のみに留まっていた。

【０００３】しかるに最近になって従来の機械式ジャイ
ロに設けられていた回転駒の代わりに音さなどの振動子
を用いる振動ジャイロが開発されたため、ジャイロの利
用分野の拡大が可能になり、各種の機器や装置にジャイ
ロ式検出器を搭載できる可能性が大きくなった。

【０００４】上記した振動ジャイロは、一定の振動数で
振動している音さ等の振動子に外力による角速度が加わ
った時に該振動子に生ずるコリオリ力を検出することに
よって該角速度を検出するものであり、回転駒がないた
め小型であるとともに低コストで作製することができ、
しかも高精度の検出が可能であるという長所を有してい
るため、各種機器の振動検出装置や方位検出装置として
利用されることが期待されている。

【０００５】以下には、本発明に関係のある上記振動ジ
ャイロからなる角速度センサについて図２５を参照して
説明する。図２５において、２５０１および２５０２は
固定された振動片で、２５０３および２５０４は振動片
２５０１および２５０２にそれぞれ取り付けられ、２５
１２および２５１３の結合部材を図中Ｘ方向に振動させ
る駆動用圧電素子であり、２５０５および２５０６は駆
動用圧電素子２５０３および２５０４で振動する振動片
２５０１および２５０２の実際の振動をモニターするモ
ニター用圧電素子であり、２５０９および２５１０は結
合部２５１２および２５１３に取り付けられた検出用振
動片であり、２５０９および２５１０は検出用振動片２
５０９および２５１０に取り付けられた角速度を検出す
るための検出用圧電素子である。なお、結合部２５１
２、２５１３と検出用振動片２５０９、２５１０、固定
された振動片２５０１、２５０２の間の固定はエポキシ
系接着剤に代表される樹脂系接着剤、低融点金属、低融
点ガラス、あるいはこれらの混合物による接着剤を用い
て固定する技術が提案されている。

【０００６】この振動ジャイロにおいて、振動片２５０
１および２５０２を共振周波数ω１でＸ方向に互いに逆
向きに振動している状態にしておいて基部２５１１がた
とえばＺ軸の回りに角速度Ωで回動されたと仮定する
と、検出用振動片２５１２および２５１３には角速度Ω
に比例したコリオリの力ＦｃがＹ軸方向に作用する。こ
の時、Ｘ方向に振動中の振動片２５０１および２５０２
のＸ方向速度ｖは振幅をＡ、時間をｔとすると次式で表
される。

【０００７】 ｖ＝Ａ・ω１・ｃｏｓω１ｔ （ａ） ここで、ω１は振動片２５０１および２５０２の共振周
波数である。

【０００８】ここで検出用振動片２５０９および２５１
０の質量をＭとするとコリオリの力Ｆｃは次式で表され
る。

【０００９】 Ｆｃ＝２・Ａ・Ｍ・Ω・ω１・ｃｏｓω１ｔ （ｂ） （ｂ）式で明らかなように、コリオリの力Ｆｃが作用し
た時に検出用振動片２５１２および２５１３はＹ軸方向
に振動し、その振幅は角速度Ωに比例するので検出用振
動片２５０９および２５１０の振幅を検出することによ
り角速度Ωを求めることができる。

【００１０】しかしながら、上記振動ジャイロは、小型
機器に搭載するのには大きさ、コストの点で十分ではな
かった。そこで、これらの問題を解決する手段として、
振動子、検出部等をシリコン基板をエッチング加工する
ことにより作製する方法が提案されている。この方法に
よれば、微小部分を高精度に加工することが可能なた
め、センサの感度を低下させることなく、小型化を達成
することが期待できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、振動ジ
ャイロは駒の原理を利用した機械的機構から成るジャイ
ロに比べ大きさが小さく、コストも小さいという特徴を
有している。しかしながら、小型機器においては大き
さ、コストの点においてもまだ十分なものではない。

【００１２】これは、大きさの点については、センササ
イズを小さくすると加工技術に起因するサイズ誤差の影
響、貼り合わせの影響等を強く受け感度が低下すること
による。

【００１３】貼り合わせの影響としては、以下の様なも
のがある。

【００１４】低融点金属、低融点ガラス、接着剤等接着
部材が液状状態において位置合わせ行い接着する方法で
は、接着部材が液状であるために高い精度で貼り合わせ
ることが困難であり、高精度な接着ができない。また、
樹脂系接着剤を用いる方法では、接着剤の剛性が低く振
動を吸収しやすいために、例えば振動ジャイロデバイス
の様な振動を伝達・検出するデバイスにおいては、振動
の伝達効率の低下をまねきさらに耐久性が低いためデバ
イスの信頼性が低下する。さらに接着剤を用いる方法で
は接着剤が熱的安定性に乏しいため、接着後には高温に
できないというプロセス上の制約やデバイスとしての使
用温度制限を受ける。

【００１５】また、コストの点においては、従来の機械
加工法では同時に多数個の素子加工が行いにくいという
問題点があった。

【００１６】更なる小型化を阻む原因としては、センサ
サイズの低下に伴い角速度により生ずるコリオリ力が小
さくなるために感度が低下してしまうことが挙げられ
る。従来の歪センサは、感度の点において検出能力が十
分でないためセンサを小型化すると感度が低下し、用途
が限られてしまう問題があった。ここで、歪量に対して
感度の高いセンサとして、例えば積層型圧電体素子が知
られているが、フォトリソグラフィ等の加工精度の高い
加工方法を適用することはできず、また大きさを小さく
することができなかった。

【００１７】このように、センサの小型化が望まれてい
るが、一方、前記式（ｂ）に示したように、コリオリ力
は、検出部の質量Ｍに比例するため、出力を大きくする
ためには検出部の質量Ｍをある程度大きくする必要があ
る。従って、センサのサイズを１０ミリ角〜２０ミリ角
の大きさにすると、検出部の厚みは１ｍｍ程度は必要と
なる。しかしながら、エッチング加工により振動子等を
形成する方法では、厚さ１ｍｍ程度の構造体を得るため
には、エッチングに数時間の時間を要し、生産性が良く
ないという問題点があった。また、エッチング時間が長
くなると、サイドエッチングや、コーナー部でのエッチ
ングが進行し、加工精度が悪くなるという問題点があっ
た。

【００１８】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであって、その
目的は、高性能（高感度）な小型かつ低コストの振動ジ
ャイロ方式の角速度センサを実現することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成によ
る角速度センサは、平板の一部をエッチング除去してな
る重り部と、該重り部と平板部とを接続する検出用梁部
と、重り部および検出用梁部の角速度によって生ずたコ
リオリ力を受けて検出用梁部が面内方向に歪変形する変
形量を検知する手段とを有する第１の平板部と、第１の
平板部を面内方向と略直交する方向に振動させる振動機
構とその振動源とを有する第２の平板部と、第１の平板
部と第２の平板部とを各面内方向が略平行となるように
結合させる結合部により構成されている。

【００２０】この場合、第１の平板部と第２の平板部と
を結合部を介してコの字型に結合してもよい。

【００２１】また、重り部および梁部が第１の平板部に
複数個形成してもよい。

【００２２】また、コリオリ力により歪を発生させる検
出用梁部がシリコン単結晶基板をエッチングすることに
よって形成してもよい。

【００２３】また、第１の平板部が感光性ガラスで構成
してもよい。

【００２４】また、第１の平板部と結合部との間および
第２の平板部と結合部との間のうちの少なくとも一方を
陽極接合法を用いて接着してもよい。

【００２５】また、第１の平板部と結合部との間および
第２の平板部と結合部との間のうちの少なくとも一方を
光照射下での陽極接合法を用いて接着してもよい。

【００２６】また、結合部を第１の平板をエッチング加
工することにより形成してもよい。

【００２７】また、第１の平板部を駆動させる第２の平
板部の駆動機構を片持ちばり構造としてもよい。

【００２８】また、第１の平板部を駆動させる第２の平
板部の駆動機構を少なくとも第１の平板部を保持する二
つ以上の梁を有するヒンジばね構造としてもよい。

【００２９】また、歪量を検出する手段を該検出用梁部
上面部の歪の中立面の両側に形成された一対の圧電素子
の出力差により検出するものとしてもよい。

【００３０】また、歪量を検出する手段を該検出用梁部
上面部の歪の中立面の両側に形成された一対のピエゾ抵
抗素子の出力差により検出するものとしてもよい。

【００３１】また、等価な角速度センサを少なくとも二
つ以上積層するものとしてもよい。

【００３２】また、角速度センサを真空封入してもよ
い。

【００３３】また、一対の角速度センサの振動を逆位相
とし、この時に得られる各々の角速度センサからの角速
度信号出力の差をとることにより角速度信号を得るよう
に構成してもよい。

【００３４】また、第１の平板部に形成される検出用梁
部の検知方向の固有振動数を第１の平板部に形成される
振動機構の固有振動数と概ね同じ周波数としてもよい。

【００３５】本発明の第２の構成による角速度センサ
は、平板の一部をエッチング除去してなる検出用梁部
と、該平板部を振動させる振動機構とその振動源により
構成される角速度センサにおいて、コリオリ力を受けて
検出用梁部が歪変形する際の歪の中立面の両側に設けた
積層圧電体素子の出力差により検出する。

【００３６】この場合、平板部に形成される検出用梁部
の先端に付加質量として重り部を設けてもよい。

【００３７】さらに、検出用梁部の先端に設けられる重
り部が、平板をエッチングすることによって検出用梁部
と同時に形成されたものであってもよい。

【００３８】また、検出用梁部の歪方向が平板の面内方
向となるように構成してもよい。

【００３９】また、積層圧電体素子における圧電体をチ
タン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）により構成してもよい。

【００４０】また、積層圧電体素子の電極を低抵抗シリ
コンにより形成してもよい。

【００４１】また、検出用梁部を平板面内に複数個形成
してもよい。

【００４２】また、平板部をシリコン単結晶基板により
構成してもよい。

【００４３】また、平板部を駆動させる駆動機構を片持
ちばり構造としてもよい。

【００４４】また、平板部を駆動させる駆動機構を少な
くとも該平板部を保持する二つ以上の梁を有するヒンジ
ばね構造としてもよい。

【００４５】上記のような角速度センサを製造する本発
明による方法は、積層圧電体素子の作製が、基板と該積
層圧電体の間を絶縁する膜を形成する工程と、積層圧電
体素子の電極部を形成する工程と、電極部の間の溝に圧
電体を充填する工程と、圧電体を分極する工程とを有す
る。

【００４６】この場合、積層圧電体素子の電極部を、低
抵抗なポリシリコン層の一部を除去することにより形成
してもよい。

【００４７】本発明の第３の構成による角速度センサ
は、重り部と該重り部を支持する検出用梁部とを具備す
る検出部と、該検出部を所定周波数で振動させる励振部
と、角速度によって該検出部に生ずるコリオリ力を受け
て検出用梁部が歪変形する変形量を検出する検出用素子
とを備えた角速度センサにおいて、検出部の重り部およ
び検出用梁部とがエッチングにより形成された少なくと
も２つ以上の平板から構成されている。

【００４８】また、重り部と該重り部を支持する検出用
梁部とを具備する検出部と、該検出部を所定周波数で振
動させる励振部と、角速度によって該検出部に生ずるコ
リオリ力を受けて検出用梁部が歪変形する変形量を検出
する検出用素子とを備えた角速度センサにおいて、検出
部が少なくとも２つ以上の平板から形成され、各平板に
は重り部、検出用梁部、および検出用素子がエッチング
により形成されている。

【００４９】上記の本発明の第３の構成による角速度セ
ンサのいずれにおいても、平板をシリコン基板として構
成してもよい。

【００５０】

【作用】本発明の第１の構成による角速度センサは、検
出部が形成される第１の平板部と、この第１の平板部の
面内方向に対して略直交する上下方向に振動させる駆動
機構および駆動源を有する第２の平板部と、これら第１
の平板部と第２の平板部を各々の端部で結合させる結合
部により構成される。この第１の平板部にはエッチング
により角速度によりコリオリ力を受ける重り部およびこ
の重り部を平板部に保持し重り部および梁部がコリオリ
力を受けた時に平面内方向にたわみ変形する梁部を形成
し、この梁部がたわみ変形して歪む際の中立面に相対し
て平板上両側にそれぞれ設けられた歪量を検出する等価
な検出手段、そしてこの各々の検出手段の出力の差によ
り歪量を検出してコリオリ力を求めて角速度を得る。

【００５１】本発明の第１の構成による第１の平板部材
料としては、シリコン単結晶、推奨、感光性ガラス等フ
ォトリソグラフィー法を用いエッチング可能な材料を用
いることができる。フォトリソグラフィー法は、高い精
度を有するエッチングプロセスの適用が可能なため寸法
精度の高い形状加工が可能であり、小型でも高い感度を
有する検出部の形成が可能と成った。さらに、本発明に
おいては、第２の平板部を構成する駆動源として燒結Ｐ
ＺＴ（ジルコンチタン酸鉛）を用いており、高い駆動力
を基に大きい振動量を安定して得ることができ制御性の
高い振動を実現できる。このため、本発明の第１の構成
による角速度センサは小型でも高いセンシング感度が得
られる。

【００５２】また、結合部において平板部との間の接着
を陽極接合または光照射下における陽極接合を用いて行
うことも高い感度を得るために有効である。第１の平板
部と第２の平板部の接着部においては、これらの方法に
より精密な接着が可能であり、振動の伝達ロスの少ない
効率の高い駆動を実現している。また、接着時における
接着層のゆがみ等を妨げるとともに接着剤を用いる方法
に比べ高寿命、高信頼性が得られる。また、熱的安定性
が高いためセンサ作製時における２００℃以上の高温プ
ロセスにも耐えることが可能である。

【００５３】また、本発明の第１の構成において、第１
の平板部と第２の平板部を結合部を介してコの字型に積
層することにより長さ方向の短いセンサの実現も可能で
ある。

【００５４】また、第１の平板部に検出用の複数の重り
部および梁部をそれぞれ異なった角度で形成することに
より多軸の検知も可能である。

【００５５】本発明の第２の構成による角速度センサ
は、平板の一部をエッチング除去してなる検出用梁部
と、該平板部を振動させる振動機構及び振動源により構
成される構造を有し、検出用梁部が歪変形する際の歪量
を歪の中立面の両側に設けた歪センサの出力差を検出す
ることによって角速度により生じるコリオリ力を検出す
る方法において、この歪センサを積層圧電体素子により
構成することによって高感度なセンシングを実現してい
る。

【００５６】本発明の角速度センサにおける積層圧電体
は、エッチング加工可能な基板上に絶縁層を形成し（あ
るいは基板自体が絶縁体である場合には絶縁層は省略で
きる）、さらにその上に形成し溝を有する電極層中に圧
電体層を形成、この圧電体層を分極処理することにより
作製される。検出用梁部を形成する平板部材料として
は、シリコン単結晶、水晶、感光性ガラス等フォトリソ
グラフィ法を用いエッチング可能な材料を用いることが
できる。フォトリソグラフィ法は、高い精度を有するエ
ッチングプロセスの適用が可能なため寸法精度の高い形
状加工が可能である。また、絶縁層としては酸化シリコ
ンをシリコンの熱酸化により形成する方法や、酸化シリ
コン膜、窒化シリコン膜、ＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏ Ｓ
ｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ）等を各種成膜法を用いて
形成することが可能である。電極層としては、金、白
金、タングステン等の高融点金属材をマスク蒸着法、リ
フトオフ法等を用いて所望の溝パターンをもって形成さ
せることができる。さらに、別の方法としては絶縁膜上
に膜の堆積時または堆積後に拡散法を用いてボロン、リ
等の不純物を加え導電性を付与する方法やノンドープ高
抵抗ポリシリコン膜にイオン注入法を用いて低抵抗化す
る方法を用い低抵抗ポリシリコン膜を形成し、所望のパ
ターンに一部をエッチング除去することにより電極部お
よび溝部を形成する方法である。また、圧電体材料とし
ては分極処理によりその分極方向が制御できるＰＺＴ等
を用いることができ、圧電体の形成方法としては、圧電
体原料とバインダーを混合したものをスクリーン印刷す
る方法やゾルゲル法、スパッタ法やＭＯＣＶＤ法などの
真空成膜法の適用が可能である。

【００５７】また、平板部に検出用の複数の重り部およ
び梁部をそれぞれ異なった角度で形成することにより高
い感度での多軸の検知も可能である。

【００５８】本発明の第３の構成による角速度センサ
は、重り部及び該重り部を支持する検出用梁部を有する
検出部と、該検出部を所定周波数で振動させる励振部
と、該検出部が角速度により生ずるコリオリ力を受けて
該検出用梁部が歪変形する変形量を検出する検出用素子
とを備えた角速度センサにおいて、該検出部が重り部及
び検出用梁部とをエッチングにより形成した少なくとも
２つ以上の平板から形成されていることを特徴とするも
のである。

【００５９】本発明の第３の構成によれば、多数枚の平
板を同時にエッチング加工した後に、それぞれを接合し
て、検出部を形成しているために、エッチングに要する
時間を、半分もしくはそれ以下に短縮することができ
る。また、エッチング時間の短縮により、サイドエッチ
ングや、コーナー部でのエッチングを抑えることがで
き、加工精度をあげることができる。また、あらかじめ
検出用素子を形成した平板を接合して検出部を形成すれ
ば、検出用素子を検出部の上下等複数箇所に容易に形成
することができ、容易に感度向上をはかることができ
る。さらに、検出用の重り部など、厚みの必要な部分の
み選択的に厚みを厚くすることも容易である。

【実施例】以下、図に示す実施例に基づいて本発明をよ
り詳細に説明するが本発明はこれに限定されるものでは
ない。

【００６０】（実施例１−１）図１から図７は、本発明
の第１の構成による角速度センサの第１の実施例を示す
ものであり、図１は本実施例の角速度センサの構造図、
図２は図１の本実施例の角速度センサにおける検出部の
上面の拡大図、図３は第２の平板部の形成方法を示す工
程図、図４は本実施例の角速度センサの断面図、図５は
第２の平板部と結合部を陽極接合する際の説明図、図６
は第１の平板部と結合部を陽極接合する際の説明図、図
７は本実施例の変形例を示す図、図８は本実施例の角速
度センサをカメラの手ブレ抑制システムに適用した場合
のシステム図を示している。

【００６１】図１から図６において、１０１は単結晶シ
リコンにより構成される第１の平板部、１０２，１０３
はそれぞれ第１の平板部１０１に形成された梁部と重り
部、１０４は第１の平板部１０１をエッチング除去して
形成した空隙部、１０５はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸
鉛）で構成されるバイモルフ型駆動素子により成る第２
の平板部、１０６は第１の平板部１０１と第２の平板部
１０５を結合する結合部、１０７は第２の平板部１０５
を保持する基台部、１０８は励振方向、１０９は検知す
る角速度方向、１１０はコリオリ力の検知方向、２０１
は検知用圧電素子、２０２は検知用圧電素子２０１の引
出し電極部を構成する下方電極、２０３は検知用圧電素
子２０１の引出し電極部を構成する上方電極、２０４は
梁１０２の歪の中立面、３０１は単結晶シリコン基板、
３０２は窒化シリコン膜、３０３は梁部１０２および重
り部１０３を形成するためのエッチング部、３０４はシ
リコン（１１１）面、３０５は垂直エッチング面、５０
１，５０２は第２の平板部を構成するバイモルフの駆動
用電極、５０３はシム板、５０４，５０５はＰＺＴ、５
０６，６０２は酸化シリコン膜、５０７は負電位印加電
極探針、５０８は正電位印加電極探針、６０１は陽極接
合用電極、８００は補正光学系、８０１は光軸中心、８
０１Ｐ，８０１Ｙは各々カメラの縦ブレ、横ブレ方向、
８０２はレンズ鏡筒、８０３Ｐ，８０３Ｙは本実施例で
説明した角速度センサ、８０４Ｐおよび８０４Ｙは角速
度検知方向、８０５Ｐおよび８０５Ｙは積分回路、８０
６は固定レンズの一部、８０７Ｐおよび８０７Ｙは補正
光学系駆動部、８０８Ｐおよび８０８Ｙは補正光学系位
置センサ、８０９は像面である。

【００６２】最初に、図１と図２を用いて本実施例の角
速度センサの基本構成について説明する。

【００６３】本実施例においては第２の平板部１０５の
バイモルフ型駆動素子に一定電圧の交流を印加すること
により結合部１０６を介して第１の平板部１０１を矢印
１０８の方向に振動させる。角速度１０９がこの振動し
ている第１の平板部１０１に加わると、検知部である重
り部１０３および梁部１０４はコリオリ力検知方向１１
０の方向にコリオリ力を受け、梁部１０２は同方向にた
わみ変形する。この時の歪量が梁の中立面２０４の両側
に形成した検知用圧電体２０１を用いて検出される。

【００６４】なお、本実施例において、駆動周波数は１
５ｋＨｚとし、入力電圧は±５Ｖとした。

【００６５】また、本実施例において、第１の平板部１
０１は１ｍｍ厚の＜１００＞方位のｎ型単結晶シリコン
基板により構成されており、検知用梁部１０２および重
り部１０３は、異方性エッチングによって空隙部１０４
が設けられて一体的に形成されている。また、結合部１
０６と第１の平板部１０１、第２の平板部１０５は後述
する陽極接合法を用いて接着した。なお、本実施例にお
いては基台部１０７もシリコン材とし、第２の平板部１
０５とも陽極接合法を用いて接着した。

【００６６】次に、この角速度センサの作製方法につい
て、図３，図４，図５，図６を用いて詳細に説明する。

【００６７】図３（ａ）において、単結晶基板３０１に
所望の窒化シリコン膜をジクロロシランおよびアンモニ
アガスを原料としたＬＰＣＶＤ成膜法を用いて０．２μ
ｍの厚さに堆積させた。次に、両面マスクアライナー装
置を用いたフォトリソグラフィ法により基板両面の検出
部の重り部１０３、検出用梁部１０２を形成するための
エッチング部３０３上の窒化シリコン膜を除去した。な
お、窒化シリコン膜の除去は四フッ化炭素を用いた反応
性イオンエッチング法により行った。この基板を約１１
０°に加熱した水酸化カリウム水溶液で所望時間エッチ
ングを行い、図３（ｃ）に示す状態を得た。ここで、シ
リコンの（１１１）結晶面３０４は結晶面によるエッチ
ング速度の違いにより出現する。また、本実施例では、
エッチング溶液として水酸化カリウム水溶液を用いた
が、ヒドラジン、アンモニア、テトラメチルアンモニウ
ムオキサイド等のシリコンの異方性エッチングを示すエ
ッチング液を用いることができる。図３（ｄ）は、所望
時間エッチングを行い垂直エッチング面３０５が形成し
た状態である。

【００６８】次に、図４に示す様に、この第１の平板部
１０１および第２の平板部１０５と結合部１０６、第２
の平板部１０５と基台部１０７とを陽極接合したのち検
出圧電体用下方電極２０２、圧電体２０１、検出用圧電
体上方電極２０３を形成して角速度センサを作製した。
なお、電極部は金により構成し真空蒸着法を用い、圧電
体は酸化亜鉛により構成しスパッタ法を用いそれぞれ作
製した。

【００６９】ここで、図５と図６を用いて本実施例に用
いた陽極接合法について説明する。励振用電極５０１，
５０２、シム板５０３、ＰＺＴ燒結体５０４，５０５に
より構成される第２の平板部と結合部１０６の陽極接合
は図５によって示される。

【００７０】図５において、第２の平板部上の結合部１
０６と接する部分に酸化シリコン層５０６を形成する。
次に、この酸化シリコン層５０６とシリコンにより構成
される結合部１０６を密着し、電圧印加用電極探針５０
８と５０７を用いて電圧を印加した陽極接合を行った。
なお、陽極接合において、温度を３８０°とし、結合部
１０６側を正電位、励振用電極５０１側を負電位として
４００Ｖを１０分間印加して行った。

【００７１】次に、第１の平板部１０１と結合部１０６
との接着について図６を用いて説明する。図６におい
て、第１の平板部１０１上の結合部１０６と接する部分
に酸化シリコン層６０２を形成する。次に、結合部１０
６上にアルミニウム電極である陽極接合用電極６０１を
形成して互いに密着させた後、第２の平板部と結合部１
０６の陽極接合と同じ条件で接合を行った。さらに、同
様に基台部１０７と第２の平板部とを同様な方法を用い
て接着した。

【００７２】なお、本実施例においては酸化シリコンは
スパッタ法、アルミニウム電極は真空蒸着法を用いて形
成したが、それぞれゾルゲル法、スクリーン印刷法等の
他の形成方法も適用することが可能である。また、陽極
接合においては３８０°の温度を使用したが、第２の平
板部におけるＰＺＴ燒結体５０４，５０５とシム板との
接着をエポキシ樹脂等の低融点材料を用いている場合に
は、陽極接合時に光を陽極接合部近傍のみに照射して行
うことにより低融点材料による接着部の劣化を防ぐこと
が可能である。

【００７３】本実施例の構成において、エポキシ樹脂に
よる接着法が用いられている第２の平板部を用い、炭酸
レーザーを陽極接合部近傍のみに照射し熱的加熱をする
事なく陽極接合を行ったところエポキシ樹脂部の劣化が
なく、かつ通常の陽極接合と同様の接着が行えた。ま
た、光照射による陽極接合法は接合材料の温度上昇が小
さいため熱膨張係数の異種材料の接合に有効である。

【００７４】また、陽極接合後に第２の平板部の低融点
材料による接着を行って第２の平板部を形成する方法を
用いれば、低融点材料による接着を用いた第２の平板部
をもつ構成のセンサに対しても通常の陽極接合法を適用
することが可能である。

【００７５】なお、本実施例においてはセンサ部の外寸
は１０×７ｍｍとし、第１の平板部１０１および第２の
平板部１０５の厚みはいずれも１ｍｍ、結合部１０６の
厚みは５００μｍとした。

【００７６】上記構成において、図２における二つの検
出用圧電体の出力信号の差を検出したところ良好に角速
度を検出することができ、１°／ｓｅｃの角速度におい
て０．１ｍＶの出力を得た。

【００７７】本実施例の角速度センサにおいては、薄い
ふたつの平板を結合部を介してコの字型に積層している
ためセンサ長の小さいセンサを提供できる効果がある。

【００７８】図７は、本実施例の角速度センサの他の実
施形態であり、ふたつの等価なセンサを基台部１０７を
介して積層してある。この等価なセンサ部を逆位相で励
振させ二つのセンサ出力の差をとる方法により、重力・
ショック等の外乱の影響を小さくし感度の高い角速度セ
ンサの提供が可能である。

【００７９】また、上述した本実施例の角速度センサに
おいてさらに特性向上を計ることもできる。センサ内部
を減圧状態もしくは真空封入として角速度センサを構成
すると、振動の電気機械変換特性が向上し、１０倍〜１
００倍程度の感度向上が可能となる。さらに、この場合
には空気を介在した温度変化の影響を受けにくくなるた
めセンサ出力の熱的安定化が計れる。また、第１の平板
部に形成される検出用梁部の検知方向の固有新同数を第
２の平板部に形成される振動機構の固有振動数を略同じ
周波数にすることにより検出用梁部１０２の歪量を大き
くすることができ検出感度を高めることが可能である。

【００８０】さらに、本実施例で駆動回路部の一部をＣ
ＭＯＳ構成としセンサを形成するシリコン基板内に回路
を形成することも可能である。この場合には、回路構成
部における小型化によるシステムのさらなる小型化が可
能である。

【００８１】このような特性を有する角速度センサ８０
３Ｐ，８０３Ｙを用いた図８に示されるカメラの手ブレ
抑制システムについて説明する。

【００８２】レンズ鏡筒８０２内には、画像光が通過す
る固定レンズ８０６とともに手ブレを補正するための補
正光学系８００が設けられている。

【００８３】画像光の光軸中心８０１に関する縦ブレ方
向８０１Ｐおよび横ブレ方向８０１Ｙについて発生した
手ブレは、角速度検知方向８０４Ｐ，８０４Ｙへの角速
度として現れ、角速度センサ８０３Ｐ，８０３Ｙにより
検出される。角速度センサ８０３Ｐ，８０３Ｙの各出力
は補正のために設けられた積分回路８０５Ｐ，８０５Ｙ
および加算器をそれぞれ介した後に補正光学系駆動部８
０７Ｐ，８０７Ｙに入力される。各補正光学系駆動部８
０７Ｐ，８０７Ｙは各入力に応じて補正光学系８００を
移動させる。補正光学系８００の移動は、補正光学計位
置センサ８０８Ｐ，８０８Ｙにより検出され、該検出内
容を示す出力が負入力として前述した加算器に入力さ
れ、補正光学系８００に対するフィードバック制御がな
される。これにより、像面８０９には手ブレの発生に関
わらずに適正な画像が結像する。

【００８４】上記の手ブレ抑制システムを備えたカメラ
は、本発明の角速度センサを用いたため、小型に構成す
ることができた。

【００８５】（実施例１−２）次に、図９と図１０を用
いて、本発明の第２の実施例を詳細に説明する。本実施
例は、結合部を第１の平板部材料からエッチングにより
形成することを特徴とするもので、梁部および重り部等
の基本構成は実施例１−１と同じである。

【００８６】図９において、９０１は単結晶シリコン基
板、９０２は窒化シリコン膜、９０３は梁部および重り
部を形成するためのエッチング部、９０４はシリコン
（１１１）面、９０５はエッチング面、９０６は垂直エ
ッチング面、９０７は結合部、１００１は検知用圧電素
子、１００２は検出用圧電体１００１の引出し電極部を
構成する下方電極。１００３は検出用圧電体１００１の
引出し電極部を構成する上方電極である。

【００８７】また、本実施例においては、第１の平板部
１０１は１．３ｍｍ厚の＜１００＞方位のｎ型単結晶シ
リコン基板により構成され、検知用梁部および重り部
は、実施例１−１と同様の異方性エッチング法により一
体的に形成している。また、本実施例においては結合部
１００６は第１の平板部と一体的に形成されている。

【００８８】次に、この角速度センサの作製方法につい
て、図９および、図１０を用いて説明する。

【００８９】図９（ａ）から図９（ｂ）にかけての工程
は、実施例１−１と同様な方法を用いているため、説明
は省略する。

【００９０】図９（ｃ）に示す状態において、所望のエ
ッチング時間エッチングを停止し、下方の窒化シリコン
膜のうち結合部との結合部以外を除去してエッチング面
９０５を形成する。このあと、水酸化カリウム水溶液に
よるエッチングを再開して図９（ｄ）に示す結合部９０
７を同一基板から一体形成する。

【００９１】本実施例においては、垂直エッチング面９
０６が出現する時間と結合部９０７の厚みが３００μｍ
となる時間を一致させることにより第１の平板部の厚み
を実施例１−１と同様に１ｍｍとした。図１０は、本実
施例の第１の平板部と第２の平板部を実施例１−１と同
様の方法により陽極接合させて作製した角速度センサの
断面図であり、本実施例の角速度センサにおいても実施
例１−１と同様の効果が得られた。

【００９２】なお、本実施例においては結合部９０７が
シリコン基板９０１をエッチングすることにより一体形
成されているため、フォトリソグラフィー法を用いた高
い精度での加工が可能である。また、陽極接合部箇所が
少ないため工程の簡略化が計れる効果がある。 （実施例１−３）次に、図１１を用いて本発明の第３の
実施例を説明する。

【００９３】図１１において、１１０１は感光性ガラス
で構成される第１の平板部、１１０２，１１０３はそれ
ぞれ第１の平板部１１０１に形成された梁部と重り部、
１１０４は第１の平板部１１０１をエッチング除去して
形成した空隙部、１１０５はシリコン単結晶基板の一部
をエッチング除去してヒンジバネ構造とした第２の平板
部、１１０６は第２の平板部に形成された第１の平板部
１１０１と第２の平板部１１０５を結合する結合部、１
１０７は第２の平板部をエッチング除去した空隙部、１
１０８はＰＺＴで構成された励振素子、１１０９は検知
用圧電体である。

【００９４】本実施例の角速度センサにおいて、第２の
平板部１１０５の平板の厚みは１ｍｍで構成されるが、
駆動用励振素子１１０８が接着されているヒンジ梁部の
みは厚さが２５０μｍとなるようにシリコンをエッチン
グし、紙面に対して垂直な方向に励振する構造とした。
また、本実施例においては、駆動用の励振素子１１０８
の厚みを２５０μｍとし、検知用圧電素子にはスパッタ
法で形成した酸化亜鉛を用いた。なお、第１の平板部１
１０１には１ｍｍ厚のＰＥＧ３感光性ガラス〔ＨＯＹＡ
（株）製〕を用いた。検出部の形成は以下のように行っ
た。

【００９５】まず、ホトレジスト材を感光性ガラス基板
１１０１表面にスピン塗布法により形成し、検出用梁部
１１０２および重り部１１０３の形状にパターニングし
て光マスク部として紫外線照射を行った。マスク材を取
り除いた後、熱処理による現像を行い、さらにその後、
紫外線を照射して未露光部を露光した。この後、１０％
フッ化水素酸溶液でエッチングを行い空隙部１１０４を
形成した。

【００９６】次に、第１の平板部１１０１と第２の平板
部１１０５を第１の平板側を負電位、第２の平板側を正
電位とした通常の陽極接合法により接合する。この後、
検出部用電極（図示せず）としてクロムを下地電極とす
る金電極、検出用圧電素子１１０９として酸化亜鉛膜お
よび酸化亜鉛膜上の金電極（図示せず）、検出部用引出
し電極（図示せず）をスパッタ法を用いてそれぞれ形成
し角速度センサを形成する。また、励振素子１１０８と
第２の平板部１１０５との接着は、電極層および酸化シ
リコ層を形成して実施例１−１と同様の方法で光照射下
での陽極接合法により行った。

【００９７】上記構成において、二つの検出用圧電素子
１１０９のたわみ変形に伴う出力電圧の差信号を、検出
したところ二つの軸方向に対して良好に角速度を検出す
ることができる。

【００９８】また、本実施例における検出部は、二つの
梁部１１０２によって構成されているためにねじれが生
じにくい構造となり、大きな角速度を検出する場合に有
利なものとなった。

【００９９】また、両側から４つの梁部によって重り部
を構成する形態も可能である。この場合には紙面に対し
て上下方向の振動が起きにくい構造となり、上下振動の
激しいところでの用途に適するものとなる。

【０１００】さらに、必要に応じて検出用梁部の形状お
よび数を変えることが可能である。さらに、第２の平板
部に構成されるヒンジ梁構造についても梁の数が四つに
なるもの等の適用が可能である。

【０１０１】また、本実施例では、コリオリ力の検出を
行うための検出部の梁の歪検出を酸化亜鉛圧電体を用い
て行ったが、ＰＺＴ燒結体をはじめとする他の圧電体、
金属抵抗素子、ピエゾ抵抗素子等の歪検出手段を同様に
適用することが可能である。特に、ピエゾ抵抗素子はイ
オン注入法等の半導体プロセスを用いて形成することが
可能であり高い精度で素子を形成することが可能であ
る。

【０１０２】また、本実施例の角速度検知方向は２方向
としたが、さらに必要に応じて任意の方向に検出軸を有
するセンサが同様な方法により形成可能である。これら
は、例えばロボットアーム等の複雑な動きを有する装置
の制御用センサとして用いることも可能である。

【０１０３】次に、本発明の第２の構成について説明す
る。

【０１０４】（実施例２−１）図１２から図１４は、本
発明の第２の構成による角速度センサの実施例を示すも
のであり、図１２は本実施例の角速度センサの構造図、
図１３は図１２に示す実施例の角速度センサにおける積
層圧電体素子部の拡大図、図１４は図１３の積層圧電体
の作製方法を示す工程図であり、図１３のＡ−Ａ’断面
部分を示している。

【０１０５】図１２から図１４において、１２０１は単
結晶シリコンにより構成される平板部、１２０２は検出
用梁部、１２０３は重り部、１２０４は平板部１２０１
をエッチング除去して形成した空隙部、１２０５は積層
圧電体素子、１２０６は平板部１２０１をエッチングし
て形成した振動駆動機構の一部、１２０７はＰＺＴ（チ
タン酸ジルコン酸鉛）で構成される駆動用圧電素子、１
２０８は振動検知用素子、１２０９は励振方向、１２１
０は検知する角速度方向、１２１１はコリオリ力の検知
方向、１３０１ａ，１３０１ｂ，１４０７は積層圧電体
の電極部、１３０２，１４０８は検知用圧電体部、１３
０３ａ，１３０３ｂは引出し電極部、１３０４は歪方
向、１４０１は単結晶シリコン基板、１４０２は酸化シ
リコン膜、１４０３はポリシリコン膜、１４０４はレジ
スト、１４０５はポリシリコン膜１４０３のエッチング
用にパターニングしたレジスト部、１４０６は溝部であ
る。最初に、図１２を用いて本実施例の角速度センサの
基本構成について説明する。

【０１０６】本実施例においては第２の平板部であるバ
イモルフ型の駆動用圧電素子１２０７に一定電圧の交流
を印加することにより平板部１２０１を矢印１２０９の
方向に振動させる。この時、振動振幅を振動検知用素子
１２０８で検知し、振動振幅が一定となるようにフィー
ドバックしている。この一定振動している平板部１２０
１に角速度方向１２１０に角速度が加わると、検知部で
ある重り部１２０３および検出用梁部１２０２は検知方
向１２１１の方向にコリオリ力を受けて該検出用梁部１
２０２は同方向にたわみ変形する。この時の歪量が検出
用梁部１２０２の中立面の両側に形成されたた積層圧電
体１２０５によって検出される。

【０１０７】なお、本実施例において、駆動周波数は８
ｋＨｚとし、入力電圧は±５Ｖとした。

【０１０８】また、本実施例においては、平板部１２０
１は１．５ｍｍ厚の＜１００＞方位のｎ型単結晶シリコ
ン基板により構成され、検知用梁部１２０２および重り
部１２０３は、異方性エッチングによって空隙部１２０
４を有するように一体的に形成している。

【０１０９】次に、この角速度センサの検知用圧電体素
子の構造および作製方法について、図１３，図１４を用
いて詳細に説明する。

【０１１０】まず、積層圧電体の構造について説明する
が、電極部１３０１ａ，１３０１ｂは不純物をドープし
て低抵抗化したポリシリコン部１４０５により構成さ
れ、それぞれ電極引出し部１３０３ａ，１３０３ｂに接
続されており、歪方向１３０４への歪にともなって二つ
の電極部間に電圧が生ずる。なお、圧電体部１３０２は
ＰＺＴにより構成され、電極間に形成された溝部に充填
されている。

【０１１１】次に、作製方法について説明する。

【０１１２】図１４（ａ）において、単結晶基板１４０
１に所望の酸化シリコン膜をシランガスおよび酸素ガス
を原料としたＣＶＤ法により０．５μｍの厚さに形成し
た。なお、堆積時の基板温度は５００℃とした。

【０１１３】次に、図１４（ｂ）において、ポリシリコ
ン膜をシランガス、酸素ガスおよびホスフィンを原料と
したＣＶＤ法により１５μｍの厚さに形成した。なお、
このときの基板温度は９００℃とし、シランの流量に対
するホスフィンの流量は１％とした。得られたリンをド
ーピングしたポリシリコン膜の抵抗率は約０．００１Ω
・ｃｍであった。

【０１１４】図１４（ｃ）は、ポリシリコン層１４０３
のエッチング用のレジスト１４０４を形成した状態であ
り、図１４（ｄ）はこのエッチング用レジストをパター
ニングした状態を示す。図１４（ｅ）は、ポリシリコン
層１４０３の一部をエッチングして溝部１４０６および
電極部１４０７を形成した状態を示す。このとき、ポリ
シリコン層１４０３のエッチングは六フッ化硫黄を用い
た反応性イオンエッチングにより行った。また、本実施
例においては、溝部の幅は４μｍとし、電極幅は３μｍ
とした。図１４（ｆ）は、ＰＺＴ層を形成した状態を示
す。本実施例においては、ＰＺＴ粉末をバインダーに混
合しスクリーン印刷法を用いて所望の位置に形成した
後、１２００℃で３０分加熱して形成した。この後、引
出し電極部１３０３ａと１３０３ｂ間に１５Ｖの電圧を
１２０℃で１時間印加することによりＰＺＴ層の分極処
理を行い検知用圧電体部１４０８とした。

【０１１５】なお、本実施例においてはセンサ部の外寸
は１０×４ｍｍとし、振動駆動機構の一部１２０６の厚
みは５００μｍ、長さは５ミリとした。

【０１１６】上記構成において、図１３における二つの
の検出用圧電体の出力信号の差を検出したところ良好に
角速度を検出することができ、１°／ｓｅｃの角速度に
おいて１０ｍＶの出力を得た。

【０１１７】（実施例２−２）次に、図１５と図１６を
用いて、本発明の第２の構成による他の実施例を詳細に
説明する。

【０１１８】図１５は、本実施例における角速度センサ
の上面図であり、図１６は積層圧電体素子作製の工程図
を示す。１５０１は平板部、１５０２は検出用梁部、１
５０３は重り部、１５０４は平板部１５０１をエッチン
グ除去した空隙部、１５０５は積層圧電体素子部、１５
０６は駆動機構であるヒンジ梁部、１５０７はＰＺＴに
より構成される駆動源、１５０８ａ，１５０８ｂは角速
度の検知方向、１５０９ａ，１５０９ｂはコリオリ力の
検知方向、１６０１は単結晶シリコン基板、１６０２は
窒化シリコン膜、１６０３はＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏ
Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ）膜、１６０４は電極形
成用溝部、１６０５は電極部、１６０６はＰＺＴ部であ
る。

【０１１９】本実施例の角速度センサは、駆動機構とし
てヒンジ梁部１５０６と検知用梁部１５０２が設けられ
ている。ヒンジ梁部１５０６は二つの梁から構成され、
検知用梁部１５０２は四つの梁により構成されている。
本実施例は上記の駆動機構を用いて重り部１５０３およ
び検知用梁部１５０２が形成されている部分を紙面に対
して垂直方向に振動させ、角速度検知方向１５０８ａ，
１５０８ｂについての角速度によってコリオリ力検知方
向１５０９ａ，１５０９ｂに発生するコリオリ力を各々
四つの梁部に形成された積層圧電体の出力値より角速度
を検知するものである。

【０１２０】また、図１５に示す角速度センサの検出用
梁部１５０２、重り部１５０３、空隙部１５０４、ヒン
ジ梁部１５０６はシリコン基板材料により構成される平
板部１５０１から実施例２−１と同様に異方性エッチン
グにより形成されてい。また、検出用圧電体素子の構造
も実施例２−１と同様である。

【０１２１】次に、本実施例の角速度センサにおける検
知用積層圧電体の作製方法について説明する。

【０１２２】図１６（ａ）において、単結晶シリコン基
板１６０１に所望の窒化シリコン膜１６０２をジクロシ
ランとアンモニアを原料ガスとしたＬＰＣＶＤ法を用い
て２μｍの厚みに形成した。なお、この時の基板温度は
８００℃とした。次に、図１６（ｂ）に示されるるＰＳ
Ｇ膜１６０３をシラン、フォスフィン、酸素ガスを原料
としたＣＶＤ法により、５５０℃で１５μｍ堆積させ
た。この後、このＰＳＧ膜１６０３をフォトリソグラフ
ィ法を用いてパターニングしたレジストをマスク材と
し、フッ酸溶液により一部エッチング除去して図１６
（ｃ）に示される電極形成用溝部１６０４を形成した。
次に、電極として機能するポリシリコン膜を一様に形成
した後、フッ酸溶液によりＰＳＧ層をエッチング除去
し、ＰＳＧ上に形成されたポリシリコン層も同時に除去
して所望の電極部１６０５を得た。なお、ポリシリコン
膜の形成はシランガス、酸素ガスおよびフォスフィンを
原料としたＣＶＤ法により行い、厚さ１０μｍとした。
ここで、このときの基板温度は９５０℃としシランの流
量に対するホスフィンの流量は２％とした。得られたリ
ンをドーピングしたポリシリコン膜のの抵抗率は約０．
００１Ω・ｃｍであった。

【０１２３】次に示される図１６（ｅ）は、ＰＺＴ部１
６０６を形成した状態を示す。ＰＺＴ部１６０６の形成
および分極については、実施例２−１と同様の方法を用
いて行い、検出用積層圧電体素子を形成した。

【０１２４】なお、本実施例においてはセンサ部の外寸
は１２×１２ｍｍとし、平板部１５０１は＜１００＞方
位のｎ型単結晶シリコン基板により構成され振動駆動機
構であるヒンジ梁部１５０４の厚みは４００μｍ、平板
部１５０１の他の部分の厚みは１．２ｍｍとした。

【０１２５】本実施例のセンサを１０ｋＨｚで駆動させ
たところ、１°／ｓｅｃの角速度において約２０ｍＶの
出力を得ることができた。

【０１２６】次に、本発明の第３の構成による実施例に
ついて説明する。

【０１２７】（実施例３−１）図１７から図１９は、本
発明の第３の構成による角速度センサの実施例を示すも
のであり、図１７は、本実施例の角速度センサの構造
図、図１８は断面図、図１９は本実施例の角速度センサ
の検出部の作製方法を示す図である。

【０１２８】図１７および図１８において、１７０１は
単結晶シリコンにより構成される検出部であり、シリコ
ン基板１７０１ａおよび１７０１ｂが接合面１７０２に
おいて接合されて成る。１７０３は重り部、１７０４は
検出用梁部、１７０５はエッチング除去して形成した空
隙部、１７０６は酸化亜鉛から成る検出用圧電素子、１
７０７はＰＺＴ（チタン酸シリコン酸鉛）で構成される
バイモルフ型駆動素子より成る励振駆動部、１７０８は
検出部１７０１と励振駆動部１７０７を結合する結合
部、１７０９は励振駆動部１７０７を保持する基台部、
１７１０は励振方向、１７１１は検知する角速度方向、
１７１２はコリオリ力の検知方向、１７１３ａ，１７１
３ｂは電極である。

【０１２９】本実施例においては、励振駆動部１７０７
に一定電圧の交流を印加することにより結合部１７０８
を介して検出部１７０１を矢印１７１０の方向に振動さ
せる。この振動している検出部１７０１に角速度が加わ
ると、検知部である重り部１７０３および梁部１７０４
はコリオリ力を受けてコリオリ力検知方向１７１２の方
向に梁部１７０４が同方向にたわみ変形する。この時の
歪量が梁の中立面の両側に形成した検出用圧電素子１７
０６を用いて検出される。

【０１３０】また、本実施例においては、検出部１７０
１は、重り部１７０３および検出用梁部１７０４が形成
された２枚のシリコン基板１７０１ａおよび１７０１ｂ
を接合することにより作製している。

【０１３１】次に、図１９を用いて、検出部１７０１の
作製方法を説明する。図１９において、１９０１は単結
晶シリコン基板、１９０２は窒化シリコン膜、１９０３
は重り部１７０３および梁部１７０４を形成するための
エッチング部、１９０４は垂直エッチング面、１９０５
は酸化シリコン膜、１９０６は酸化亜鉛より成る検出用
圧電素子、１９０７ａ，１９０７ｂは電極である。

【０１３２】図１９（ａ）に示すように、厚み５００μ
ｍの＜１００＞方位のｎ型単結晶シリコン基板１９０１
の表面に、ジクロロシランおよびアンモニアガスを原料
としたＬＰＣＶＤ成膜法により、厚み０．２μｍの窒化
シリコン膜１９０２を形成した。

【０１３３】次に、両面マスクアライナー装置を用いた
フォトリソグラフィー法により、重り部１７０３および
梁部１７０４を形成するためのエッチング部１９０３上
の窒化シリコン膜を除去した〔図１９（ｂ）参照〕。

【０１３４】次に、この基板を約１１０℃に加熱した水
酸化カリウム水溶液でエッチングを行なうことにより、
図１９（ｃ）に示す状態を経て、図１９（ｄ）に示すよ
うな、垂直エッチング面１９０４を形成した。この時の
エッチングに要した時間は、約１２０分であった。

【０１３５】次に、図１９（ｅ）に示すように、重り
部、検出用梁部が形成される２枚のシリコン基板上の窒
化シリコン膜を所望のパターンを残して除去した。この
とき、一方のシリコン基板の表面には、熱酸化法によ
り、厚み０．１μｍの酸化シリコン膜１９０５を形成し
た。ついで、２枚のシリコン基板を酸化シリコン膜１９
０５を介して重合し、ヒーター上で４００℃に加熱した
状態で、２枚のシリコン基板間に３８０Ｖの電圧を１０
分間印加して両者の接合を行ない、図１９（ｆ）に示す
状態を得た。

【０１３６】次に、酸化亜鉛から成る検出用圧電素子１
９０６および金電極１９０７ａ，１９０７ｂを形成し
て、検出部１７０１を作製した〔図１９（ｇ）参照〕。
なお、圧電素子１９０６はスパッタリング法により、ま
た、金電極１９０７ａ，１９０７ｂは蒸着法およびリフ
トオフ法を用いて形成した。

【０１３７】このようにして作製した検出部１７０１
と、ＰＺＴで構成されるバイモルフ型駆動素子より成る
励振駆動部１７０７とを、エポキシ系接着剤を用い、結
合部１７０８を介して結合して角速度センサを作製し
た。

【０１３８】なお、本実施例においては、センサ部の外
寸は１０ｍｍ×１０ｍｍとし、検出部の厚みは１ｍｍと
した。

【０１３９】上記構成において、２つの検出用圧電素子
の出力信号の差を検出したところ、角速度を良好に検出
することができた。

【０１４０】（実施例３−２）本発明の第３の構成によ
る他の実施例を図２０に示す。本実施例は、検出用素子
をあらかじめ形成した２枚の平板を接合して、検出部を
形成することにより、検出部の上下にそれぞれ検出用手
段を設けたことを特徴とするものであり、重り部、梁部
および励振部等の基本構成は実施例３−１と同じであ
る。

【０１４１】図２０において、２００１は単結晶シリコ
ンにより構成される検出部であり、シリコン基板２００
１ａおよび２００１ｂが接合面２００２において接合さ
れて成る。２００６は検出用ピエゾ抵抗素子、２００７
はＰＺＴで構成されるバイモルフ型駆動素子より成る励
振駆動部、２００８は検出部２００１と励振駆動部２０
０７を結合する結合部、２００９は励振駆動部２００７
を保持する基台部、２０１３は電極である。

【０１４２】また、本実施例においては、検出部２００
１は、重り部、検出用梁部および検出用ピエゾ抵抗素子
２００６の形成された２枚のシリコン基板２００１ａお
よび２００１ｂを接合することにより作製している。

【０１４３】次に、図２１を用いて、検出部２００１の
作製方法を説明する。図２１において２１０１は単結晶
シリコン基板、２１０２，２１０８は酸化シリコン膜、
２１０３はピエゾ抵抗素子、２１０４は窒化シリコン
膜、２１０５は重り部および梁部を形成するためのエッ
チング部、２１０６は垂直エッチング面、２１０７は電
極である。

【０１４４】図２１（ａ）に示すように、厚み５００μ
ｍの＜１００＞方位のｎ型単結晶シリコン基板２１０１
の表面に、熱酸化法により厚み０．１μｍの酸化シリコ
ン膜を形成した後、一部をエッチング除去してピエゾ抵
抗素子パターンを形成し、イオン注入法を用いて、ｐ型
のピエゾ抵抗素子２１０３を形成した。

【０１４５】次に、図２１（ｂ）に示すように、ジクロ
ロシランおよびアンモニアガスを原料としたＬＰＣＶＤ
成膜法により、厚み０．２μｍの窒化シリコン膜２１０
４を形成した後、エッチング部２１０５上の窒化シリコ
ン膜を除去した。

【０１４６】次に、実施例３−１と同様の方法でエッチ
ングを行ない、図２１（ｃ）に示す状態を得た。

【０１４７】次に、図２１（ｅ）に示すように、重り
部、梁部の形成された２枚のシリコン基板上の窒化シリ
コン膜を、所望のパターンを残して除去した後、それぞ
れ蒸着法およびリフトオフ法を用いて金電極２１０７を
形成した。また、一方のシリコン基板の表面には熱酸化
法により、厚み０．１μｍの酸化シリコン膜２１０８を
形成した。ついで、２枚のシリコン基板を酸化シリコン
膜２１０８を介して重合し、ヒーター上で２００℃に加
熱した状態で、照射強度２Ｗ／ｃｍ²の電圧を１０分間
印加して両者の接合を行ない、検出部２００１を作製し
た〔図２１（ｆ）参照〕。

【０１４８】このようにして作製した検出部２００１
を、実施例３−１と同様の方法を用いて、ＰＺＴで構成
されるバイモルフ型駆動素子より成る励振駆動部と結合
して、角速度センサを作製した。

【０１４９】なお、本実施例においては、センサ部の外
寸は１０ｍｍ×１５ｍｍとし、検出部の厚みは１ｍｍと
した。

【０１５０】上記構成において、検出用ピエゾ抵抗素子
の出力信号を検出したところ、角速度を良好に検出する
ことができた。また、本実施例においては、検出用梁部
の上下にそれぞれ検出用素子を形成しているために、よ
り大きな出力信号を得ることが可能となった。

【０１５１】（実施例３−３）図２２から図２４は本発
明の第３の構成による他の実施例を示す図である。図２
２は、本実施例の角速度センサの構成図、図２３は本実
施例の角速度センサの断面図、図２４は本実施例の角速
度センサの検出部の作製方法を示す図である。

【０１５２】図２２，図２３において、２２０１は単結
晶シリコンにより構成される検出部であり、シリコン基
板２２０１ａおよび２２０１ｂが接合面２２０２におい
て接合されて成る。２２０３は重り部、２２０４は検出
用梁部、２２０５はエッチング除去により形成された空
隙部、２２０６は検出用ピエゾ抵抗素子、２２０７はＰ
ＺＴで構成される励振駆動部、２２０８は励振方向、２
２０９は検知する角速度方向、２２１０はコリオリ力の
検知方向、２２１１は電極である。

【０１５３】本実施例においては、励振駆動部２２０７
に一定電圧の交流を印加することによって検出部２２０
１を矢印２２０８の方向に振動させる。角速度２２０９
が、この振動している検出部２２０１に加わると、重り
部２２０３および梁部２２０４はコリオリ力検知方向２
２１０の方向にコリオリ力を受け、梁部２２０４は同方
向にたわみ変形する。この時の歪量が梁の中立面の両側
に形成した検出用ピエゾ抵抗素子２２０６を用いて検出
される。

【０１５４】また、本実施例においては、検出部２２０
１は、重り部２２０３、検出用梁部２２０４および検出
用ピエゾ抵抗素子２２０６が形成された２枚のシリコン
基板２２０１ａおよび２２０１ｂを接合することにより
作製している。また、一方のシリコン基板２２０１ｂ上
に励振駆動部２２０７を形成することにより、検出部と
励振駆動部とを、同一面上に形成している。

【０１５５】次に図２４を用いて、本実施例の角速度セ
ンサの作製方法を説明する。

【０１５６】図２４において、２４０１は単結晶シリコ
ン基板、２４０２，２４０８は酸化シリコン膜、２４０
３はピエゾ抵抗素子、２４０４は窒化シリコン膜、２４
０５は重り部および梁部を形成するためのエッチング
部、２４０６は垂直エッチング面、２４０７は電極であ
る。

【０１５７】図２４（ａ）に示すように、厚み５００μ
ｍの＜１００＞方位のｎ型単結晶シリコン基板２４０１
の表面に、熱酸化法により厚み０．１μｍの酸化シリコ
ン膜２４０２を形成した後、一部をエッチング除去して
ピエゾ抵抗素子パターンを形成し、イオン注入法を用い
て、ｐ型のピエゾ抵抗素子２４０３を形成した。次に、
図２４（ｂ）に示すように、ジクロロシランおよびアン
モニアガスを原料としたＬＰＣＶＤ成膜法により、厚み
０．２μｍの窒化シリコン膜２４０４を形成した後、エ
ッチング部２４０５上の窒化シリコン膜を除去した。次
に、実施例３−１と同様の方法でエッチングを行ない、
図２４（ｄ）に示す垂直エッチング面２４０６を得た。
次に、図２４（ｅ）に示すように、重り部、梁部の形成
された２枚のシリコン基板上の窒化シリコン膜を、所望
のパターンを残して除去した後、それぞれ蒸着法および
リフトオフ法を用いて金電極２４０７を形成した。ま
た、一方のシリコン基板の表面には熱酸化法により、厚
み０．１μｍの酸化シリコン膜２４０８を形成した。つ
いで、２枚のシリコン基板を酸化シリコン膜２４０８を
介して重合し、照射強度２．５Ｗ／ｃｍ²の炭酸ガスレ
ーザを照射し、同時に２枚のシリコン基板間に、１ｋＶ
の電圧を１０分間印加して、両者の接合を行ない、検出
部２２０１を作製した（図２４（ｆ））。また、この
時、同時に、一方のシリコン基板２２０１ｂ上にＰＺＴ
から成る励振駆動部２２０７を接合し、角速度センサを
作製した。なお、励振駆動部２２０７の接合は、両面に
駆動用金電極を形成したＰＺＴを、シリコン基板上の酸
化シリコン膜２４０８上に重合し、照射強度２．５Ｗ／
ｃｍ²の炭酸ガスレーザを照射し、同時にシリコン基板
と、ＰＺＴの下方の金電極との間に６０Ｖの電圧を１０
分間印加することにより行なった。

【０１５８】なお、本実施例においては、センサ部の外
寸は７ｍｍ×１０ｍｍとし、検出部の厚みは１ｍｍとし
た。

【０１５９】上記構成において、検出用ピエゾ抵抗素子
の出力信号を検出したところ、角速度を良好に検出する
ことができた。本実施例においては、検出用梁部の上下
にそれぞれ検出用素子を形成しているために、より大き
な出力信号を得ることができ、また、検出部と励振駆動
部とが同一面上に形成されているために、センサ部の厚
みを薄くすることが可能となった。

【０１６０】なお、実施例３−１〜３−３においては、
検出部をシリコン基板より形成しているが、この他、水
晶、感光性ガラス等を用いることができる。

【０１６１】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。

【０１６２】請求項１乃至請求項１６に記載のものにお
いては、検出部の形成において高い加工精度を有するフ
ォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いて行っ
ており、加工誤差の低減による検出感度の向上を図るこ
とができる効果がある。

【０１６３】また、検出部を平板構造とし、結合部を介
して駆動部の設けられた平板部と陽極接合法あるいは光
照射下における陽極接合法により精度の高いかつ力の伝
達効率の高い結合を可能とした。この結果、センササイ
ズを大幅に小さくする効果が得られた。また、フォトリ
ソグラフィー法およびエッチング法は同時に多数個の素
子製造が可能であり、センササイズが小さくなることに
よる原料材の量の減少効果も含め工業的に優れた低コス
トのセンサの提供を可能にする効果がある。

【０１６４】請求項１７乃至請求項２８に記載のものお
よび方法においては、検出部の形成において高い加工精
度を有するフォトリソグラフィー法およびエッチング法
を用いて行っており、加工誤差の低減が計られた他、歪
検出センサとして積層圧電体を用いたことにより検出感
度の飛躍的な向上が得られた。

【０１６５】また、本発明に適用したフォトリソグラフ
ィー法およびエッチング法は同時に多数個の素子製造が
可能であり、センササイズが小さくなることによる原料
材の量の減少効果も含め工業的に優れたコストの小さい
センサの提供を可能にする効果がある。

【０１６６】請求項２９乃至請求項３２に記載のものに
おいては、エッチングに要する時間を大幅に短縮するこ
とができるため、生産性が向上する。また、エッチング
時間の短縮により、サイドエッチングや、コーナー部で
のエッチングを抑えることができ、加工精度をあげるこ
とができる。また、あらかじめ検出用素子を形成した平
板を接合して検出部を形成すれば、検出用素子を検出部
の上下等、複数箇所に容易に形成することができ、容易
に感度向上をはかることができる。さらに、検出用の重
り部など、厚みの必要な部分のみ選択的に厚みを厚くす
ることも容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構造図である。

【図２】図１に示した実施例における検出部の上面の拡
大図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）のそれぞれは、図１に示した実
施例における第２の平板部の形成方法を示す工程図であ
る。

【図４】図１に示した実施例の断面図である。

【図５】図１に示した実施例における第２の平板部と結
合部を陽極接合する際の説明図である。

【図６】図１に示した実施例における第１の平板部と結
合部を陽極接合する際の説明図である。

【図７】図１に示した実施例における変形例を示す図で
ある。

【図８】図１に示した実施例をカメラの手ブレ抑制シス
テムに適用した場合のシステム図である。

【図９】（ａ）〜（ｄ）のそれぞれは、本発明の第２の
実施例の要部の形成方法を示す工程図である。

【図１０】本発明の第２の実施例の構造を示す断面図で
ある。

【図１１】本発明の第３の実施例の構造を示す平面図で
ある。

【図１２】本発明の第２の構成による実施例の構造図で
ある。

【図１３】図１２に示す実施例における積層圧電体素子
部の拡大図である。

【図１４】（ａ）〜（ｆ）のそれぞれは、図１３の積層
圧電体の作製方法を示す工程図であり、図１３のＡ−
Ａ’断面部分を示している。

【図１５】本発明の第２の構成による他の実施例の上面
図である。

【図１６】（ａ）〜（ｅ）のそれぞれは、図１５に示し
た実施例における積層圧電体素子作製の工程図である。

【図１７】本発明の第３の構成による実施例の構造図で
ある。

【図１８】本発明の第３の構成による実施例の断面図で
ある。

【図１９】（ａ）〜（ｇ）のそれぞれは、図１７に示し
た実施例の検出部の作製方法を示す図である。

【図２０】本発明の第３の構成による他の実施例の構成
を示す断面図である。

【図２１】（ａ）〜（ｆ）のそれぞれは、図２０に示し
た実施例の検出部の作製方法を示す図である。

【図２２】本発明の第３の構成による他の実施例の構成
図である。

【図２３】図２２に示した実施例の断面図である。

【図２４】（ａ）〜（ｆ）のそれぞれは、図２２に示し
た実施例の検出部の作製方法を示す図である。

【図２５】従来例の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０１，１１０１ 第１の平板部 １０２，１１０２ 梁部 １０３，１１０３，１２０３，１５０３，１７０３，２
２０３ 重り部 １０４，１１０４，１１０７，１２０４，１５０４，１
７０５，２２０５空隙部 １０５，１１０５ 第２の平板部 １０６，９０７，１１０６，１７０８，２００８ 結
合部 １０７，１７０９，２００９ 基台部 １０８，１２０９，１７１０ 励振方向 １０９，１２１０，１７１１ 角速度方向 １１０，１２１１ 検知方向 ２０１ 検知用圧電素子 ２０２ 下方電極 ２０３ 上方電極 ２０４ 歪の中立面 ３０１ 単結晶シリコン膜 ３０２，９０２，１６０２，１９０２，２１０４，２４
０４ 窒化シリコン膜 ３０３，９０３，１９０３，２１０５，２４０５ エ
ッチング部 ３０４，９０４ シリコン（１１１）面 ３０５，９０６，１９０４，２１０６，２４０６ 垂
直エッチング面 ５０１，５０２ 駆動用電極 ５０３ シム板 ５０４，５０５ ＰＺＴ ５０６，６０２，１４０２，１９０５，２１０２，２１
０８，２４０２，２４０８ 酸化シリコン膜 ５０７ 負電位印加電極探針 ５０８ 正電位印加電極探針 ６０１ 陽極接合用電極 ８０１ 光軸中心 ８０１Ｐ 縦ブレ方向 ８０１Ｙ 横ブレ方向 ８０２ レンズ鏡筒 ８０３Ｐ，８０３Ｙ 角速度センサ ８０４Ｐ，８０４Ｙ 角速度検知方向 ８０５Ｐ，８０５Ｙ 積分回路 ８０６ 固定レンズ ８０７Ｐ，８０７Ｙ 補正光学系駆動部 ８０８Ｐ，８０８Ｙ 補正光学系位置センサ ８０９ 像面 ９０１，１４０１，１６０１，１９０１，２１０１
単結晶シリコン基板 ９０５ エッチング面 １１０８ 励振素子 １１０９ 検知用圧電体 １２０１，１５０１ 平板部 １２０２ 検知用梁部 １２０５，１５０５ 積層圧電体素子 １２０６ 振動駆動機構 １２０７ 駆動用圧電素子 １２０８ 振動検知用素子 １３０１ａ，１３０１ｂ，１４０７，１６０５ 電極
部 １３０２，１４０８ 検知用圧電体部 １３０３ａ，１３０３ｂ 引出し電極部 １３０４ 歪方向 １４０３ ポリシリコン膜 １４０４ レジスト １４０５ レジスト部 １４０６ 溝部 １５０２，１７０４，２２０４ 検出用梁部 １５０６ ヒンジ梁部 １５０７ 駆動源 １５０８ａ，１５０８ｂ 角速度検知方向 １５０９ａ，１５０９ｂ，１７１２，２２１０ コリ
オリ力検知方向 １６０３ ＰＳＧ膜 １６０４ 電極形成用溝部 １６０６ ＰＺＴ部 １９０７ａ，１９０７ｂ，２０１３，２１０７，２２１
１，２４０７ 電極 １７０６ 検出用圧電素子 １７０７，２００７，２２０７ 励振駆動部 １９０６ 検出用圧電素子 ２００１ 検出部 ２００１ａ，２００１ｂ シリコン基板 ２００２ 接合面 ２００６，２２０６，２１０３，２４０３ ピエゾ抵
抗素子 ２４０１ ｎ型単結晶シリコン基板

フロントページの続き (72)発明者 田村 美樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 井阪 和夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板の一部をエッチング除去してなる重
   り部と、該重り部と前記平板部とを接続する検出用梁部
   と、前記重り部および検出用梁部の角速度によって生ず
   たコリオリ力を受けて検出用梁部が面内方向に歪変形す
   る変形量を検知する手段とを有する第１の平板部と、 前記第１の平板部を面内方向と略直交する方向に振動さ
   せる振動機構とその振動源とを有する第２の平板部と、 前記第１の平板部と第２の平板部とを各面内方向が略平
   行となるように結合させる結合部により構成されたこと
   を特徴とする角速度センサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の角速度センサにおいて、 第１の平板部と第２の平板部とを結合部を介してコの字
   型に結合することを特徴とする角速度センサ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の角速度センサにおいて、 重り部および梁部が第１の平板部に複数個形成されてい
   ることを特徴とする角速度センサ。
4. 【請求項４】 請求項１記載の角速度センサにおいて、 コリオリ力により歪を発生させる検出用梁部がシリコン
   単結晶基板をエッチングすることによって形成されてい
   ることを特徴とする角速度センサ。
5. 【請求項５】 請求項１記載の角速度センサにおいて、 第１の平板部が感光性ガラスで構成されることを特徴と
   する角速度センサ。
6. 【請求項６】 請求項１記載の角速度センサにおいて、 第１の平板部と結合部との間および第２の平板部と結合
   部との間のうちの少なくとも一方が陽極接合法を用いて
   接着されていることを特徴とする角速度センサ。
7. 【請求項７】 請求項１記載の角速度センサにおいて、 第１の平板部と結合部との間および第２の平板部と結合
   部との間のうちの少なくとも一方が光照射下での陽極接
   合法を用いて接着されていることを特徴とする角速度セ
   ンサ。
8. 【請求項８】 請求項１記載の角速度センサにおいて、 結合部が第１の平板をエッチング加工することにより形
   成されていることを特徴とする角速度センサ。
9. 【請求項９】 請求項１記載の角速度センサにおいて、 第１の平板部を駆動させる第２の平板部の駆動機構が片
   持ちばり構造であることを特徴とする角速度センサ。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の角速度センサにおい
    て、 第１の平板部を駆動させる第２の平板部の駆動機構が少
    なくとも第１の平板部を保持する二つ以上の梁を有する
    ヒンジばね構造であることを特徴とする角速度センサ。
11. 【請求項１１】 請求項１記載の角速度センサにおい
    て、 歪量を検出する手段が該検出用梁部上面部の歪の中立面
    の両側に形成された一対の圧電素子の出力差により検出
    するものであることを特徴とする角速度センサ。
12. 【請求項１２】 請求項１記載の角速度センサにおい
    て、 歪量を検出する手段が該検出用梁部上面部の歪の中立面
    の両側に形成された一対のピエゾ抵抗素子の出力差によ
    り検出するものであることを特徴とする角速度センサ。
13. 【請求項１３】 請求項１記載の角速度センサにおい
    て、 等価な角速度センサが少なくとも二つ以上積層してなる
    ことを特徴とする角速度センサ。
14. 【請求項１４】 請求項１記載の角速度センサにおい
    て、 角速度センサが真空封入されていることを特徴とする角
    速度センサ。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の角速度センサにおい
    て、 一対の角速度センサの振動が逆位相であり、この時に得
    られる各々の角速度センサからの角速度信号出力の差を
    とることにより角速度信号を得ることを特徴とする角速
    度センサ。
16. 【請求項１６】 請求項１記載の角速度センサにおい
    て、 第１の平板部に形成される検出用梁部の検知方向の固有
    振動数が第１の平板部に形成される振動機構の固有振動
    数と概ね同じ周波数であることを特徴とする角速度セン
    サ。
17. 【請求項１７】 平板の一部をエッチング除去してなる
    検出用梁部と、該平板部を振動させる振動機構とその振
    動源により構成される角速度センサにおいて、 コリオリ力を受けて検出用梁部が歪変形する際の歪の中
    立面の両側に設けた積層圧電体素子の出力差により検出
    することを特徴とする角速度センサ。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載の角速度センサにおい
    て、 平板部に形成される検出用梁部の先端に付加質量として
    重り部が設けられていることを特徴とする角速度セン
    サ。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載の角速度センサにおい
    て、 検出用梁部の先端に設けられる重り部が、平板をエッチ
    ングすることによって検出用梁部と同時に形成されたも
    のであることを特徴とする角速度センサ。
20. 【請求項２０】 請求項１７記載の角速度センサにおい
    て、 検出用梁部の歪方向が平板の面内方向であることを特徴
    とする角速度センサ。
21. 【請求項２１】 請求項１７記載の角速度センサにおい
    て、 積層圧電体素子における圧電体がチタン酸ジルコン酸鉛
    により構成されていることを特徴とする角速度センサ。
22. 【請求項２２】 請求項１７記載の角速度センサにおい
    て、 積層圧電体素子の電極が低抵抗シリコンにより形成され
    ていることを特徴とする角速度センサ。
23. 【請求項２３】 請求項１７記載の角速度センサにおい
    て、 検出用梁部が平板面内に複数個形成されていることを特
    徴とする角速度センサ。
24. 【請求項２４】 請求項１７記載の角速度センサにおい
    て、 平板部がシリコン単結晶基板により構成されていること
    を特徴とする角速度センサ。
25. 【請求項２５】 請求項１７記載の角速度センサにおい
    て、 平板部を駆動させる駆動機構が片持ちばり構造であるこ
    とを特徴とする角速度センサ。
26. 【請求項２６】 請求項１７記載の角速度センサにおい
    て、 平板部を駆動させる駆動機構が少なくとも該平板部を保
    持する二つ以上の梁を有するヒンジばね構造であること
    を特徴とする角速度センサ。
27. 【請求項２７】 請求項１７記載の角速度センサの製造
    方法であって、 積層圧電体素子の作製が、基板と該積層圧電体の間を絶
    縁する膜を形成する工程と、 前記積層圧電体素子の電極部を形成する工程と、 前記電極部の間の溝に圧電体を充填する工程と、 前記圧電体を分極する工程とを有することを特徴とする
    角速度センサの製造方法。
28. 【請求項２８】 請求項２７記載の角速度センサの製造
    方法において、 積層圧電体素子の電極部を、低抵抗なポリシリコン層の
    一部を除去することにより形成することを特徴とする角
    速度センサの製造方法。
29. 【請求項２９】 重り部と該重り部を支持する検出用梁
    部とを具備する検出部と、該検出部を所定周波数で振動
    させる励振部と、角速度によって該検出部に生ずるコリ
    オリ力を受けて前記検出用梁部が歪変形する変形量を検
    出する検出用素子とを備えた角速度センサにおいて、 前記検出部の重り部および検出用梁部とがエッチングに
    より形成された少なくとも２つ以上の平板から構成され
    ていることを特徴とする角速度センサ。
30. 【請求項３０】 重り部と該重り部を支持する検出用梁
    部とを具備する検出部と、該検出部を所定周波数で振動
    させる励振部と、角速度によって該検出部に生ずるコリ
    オリ力を受けて前記検出用梁部が歪変形する変形量を検
    出する検出用素子とを備えた角速度センサにおいて、 前記検出部が少なくとも２つ以上の平板から形成され、
    各平板には重り部、検出用梁部、および検出用素子がエ
    ッチングにより形成されていることを特徴とする角速度
    センサ。
31. 【請求項３１】 請求項２９記載の角速度センサにおい
    て、 平板がシリコン基板であることを特徴とする角速度セン
    サ。
32. 【請求項３２】 請求項３０記載の角速度センサにおい
    て、 平板が感光性ガラスであることを特徴とする角速度セン
    サ。