JPH09318363A

JPH09318363A - 角速度センサ

Info

Publication number: JPH09318363A
Application number: JP8140252A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Mitamura; 健三田村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-06-03
Filing date: 1996-06-03
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、チップの平坦度を低下させること
なく振動系を構成する構造材の厚さを増加させて高精度
の検出と高効率駆動を実現し、またオンチップ封止構造
を容易に実現することを目的とする。【解決手段】基板１上に所要パターンに形成された溝
部４内に、溝部側壁と所定間隔をおいて円環状可動体５
と該円環状可動体５を支持する支持体６とを配設し、溝
部側壁の一部を形成するとともに支持体６と不均一な間
隔で対向し当該支持体６を介して円環状可動体５の駆動
及び変位検出を行う複数の電極８を設けたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、角速度を検出する
角速度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、多くの電子システムが安全性や快
適性向上のために車載されており、その電子システムの
うち、車両のスピンを防止するシャシ制御システムやナ
ビゲーションシステムにおいて角速度センサが重要な役
割を果たしている。車載されるセンサには測定精度とと
もに小型化及び低コスト化が求められる。このような要
求に対し、半導体を用いて角速度センサを実現する技術
が知られている。

【０００３】図１３及び図１４は、このような角速度セ
ンサの第１の従来例を示している（J.Bernstein et a
l."Micromachined Comb-Drive Tunin Fork Rate Gyrosc
ope",Digest IEEE/ASME Micro Electro Mechanical Sys
tem (MEMS) Workshop Florida,1993,143-148）。構造体
は、全て基板３６上に堆積した多結晶シリコン薄膜で形
成されている。振動質量３３が支持部３１，３２により
基板３６に支持されており、振動質量３３の側面から延
びた櫛歯電極と基板３６に固定された櫛歯電極とで駆動
電極３４が構成されている。基板３６上には絶縁膜３５
が形成され、振動質量３３直下の絶縁膜３５上には検出
電極３７が形成されている。そして、次のように動作す
る。２つの振動質量３３は、図１３中のａに印加した共
通電位に対し、ｂとｄ及びｃにそれぞれ逆位相の駆動電
圧を印加することにより、ｘ軸方向にそれぞれ逆方向に
駆動される。振動質量３３の駆動状態において図中ｚ軸
方向に角速度が入力すると（ｚ軸回りに回転すると）、
（１）式で示されるようなコリオリ力Ｆｃ（ｔ）がそれ
ぞれの振動質量３３に対してｙ軸方向に発生する。Ｆｃ（ｔ）＝２・ｍ・Ｖ_m（ｔ）・Ω …（１）ここで、ｍは振動質量３３の質量、Ｖ_m（ｔ）は静電引
力により駆動される振動質量３３の速さである。したが
って、より大きいコリオリ力を発生させるため、通常は
真空中、共振周波数で駆動を行い、より大きなＶ
_m（ｔ）を得るようにしている。２つの振動質量３３は
それぞれ逆方向に駆動されるため、発生するコリオリ力
は符号が逆になる。発生したコリオリ力により振動質量
３３はｙ軸方向（基板の法線方向）に変位する。この変
位により２つの振動質量３３の共通電位点ａとそれぞれ
の検出電極３７間の容量が変化し、その差動容量により
角速度を検出する。

【０００４】図１５及び図１６は、角速度センサの第２
の従来例を示している（特開平７−１２５７５号公
報）。基板４２上には鍍金プロセスにより円筒状の金属
リング３９が形成されている。金属リング３９は、同じ
鍍金プロセスにより形成された支持体４０を介して固定
部４１の部分で基板４２に固定され、かつ配線を介して
基板４２上の信号処理回路（図の簡略化のため図示せ
ず）に接続されている。金属リング３９の外周部には同
じく鍍金プロセスにより形成された電極３８が配置され
ている。図の簡略化のため詳細な記述は省略したが、電
極３８は信号処理回路に接続されており、金属リング３
９の駆動及び変位検出を行う。そして、次のように動作
する。ｘ軸及びｙ軸方向に配置された電極３８に金属リ
ング３９の共振周波数を有する駆動電圧を印加すること
により、金属リング３９を後述の図４に示すモードで駆
動する。この駆動モードでは、図４中の１４で示す４つ
の部分に節が生じる。ｚ軸方向に角速度が入力すると、
コリオリ力の発生により同じく後述の図５に示すモード
が誘起される。その結果、金属リング３９の振動モード
は駆動モードより変化し、図５中の節１４は移動する。
したがって節１４の位置を金属リング３９の外周部に配
置した電極３８により検出することでｚ軸方向の角速度
が検出可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記（１）式に示すよ
うに、より大きな発生コリオリ力を得るには、振動質量
を大きくする、もしくは振動振幅を大きくすることが有
効である。より大きい振動質量を得るためには、より厚
い構造材を用いればよい。厚い構造材により検出、駆動
容量も増加し、より高精度の検出と高効率駆動も可能と
なる。駆動振幅を大きくするには通常、振動系を真空封
止して気体による減衰を低下させる手法が用いられ、例
えばカンパッケージによる真空実装が用いられる。しか
し、第１、第２の従来例のような構造では構造材の厚膜
化に伴い、チップ平坦度が低下するという問題点があっ
た。したがって、例えば第１の従来例のような構造を多
結晶シリコンを堆積して形成した場合は厚さが５μｍ程
度が限界である。膜厚レジストを用いた鍍金プロセスに
より形成した第２の従来例の場合、２０μｍ程度の膜厚
化が可能であるが特殊なプロセス装置が必要である。ま
た、オンチップ封止構造により、カンパッケージよりも
低コストな真空封止構造が実現可能であるが、チップの
平坦度が低下し、上記のように５μｍ以上の段差がある
とその実現は不可能であるという問題点があった。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、チップの平坦度を低下させること
なく振動系を構成する構造材の厚さを増加させ、振動質
量を大にして高精度の検出と高効率駆動を実現すること
ができ、さらにオンチップ封止構造を容易に実現するこ
とのできる角速度センサを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、基板と、該基板上に円環部
を含む所要パターンに形成された溝部と、前記円環部の
溝部内に振動可能に配設された円環状可動体と、前記溝
部内に該溝部側壁と所定間隔をおいて配設され前記円環
状可動体を略等間隔位置で支持する支持体と、前記溝部
側壁の一部を形成するとともに前記支持体と不均一な間
隔で対向し当該支持体を介して前記円環状可動体の駆動
及び変位検出を行う複数の電極とを有することを要旨と
する。この構成により、ｘ軸及びｙ軸方向に配置された
電極に、例えば円環状可動体の共振周波数を有する駆動
電圧を印加して駆動モードで振動させる。この駆動モー
ドにおいて円環状可動体上に振動の節が生じる。この駆
動モード状態でｚ軸方向に角速度が入力すると、コリオ
リ力の発生により振動は検出モードに変わり、節が移動
する。この節の位置の変化を電極と支持体との間の静電
容量変化として検出することで角速度が検出される。

【０００８】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の角速度センサにおいて、前記円環状可動体は同心状に
複数個形成し、該複数個の円環状可動体は相互に接続し
てなることを要旨とする。この構成により、振動質量が
増して、より大きな発生コリオリ力が得られる。

【０００９】請求項３記載の発明は、上記請求項１又は
２記載の角速度センサにおいて、前記基板は、半導体基
板であることを要旨とする。この構成により、通常の半
導体製造プロセスを適用することができて、小型化及び
低コスト化を実現することが可能となる。

【００１０】請求項４記載の発明は、上記請求項３記載
の角速度センサにおいて、前記溝部は、反応性ガスを用
いた異方性エッチングにより形成してなることを要旨と
する。この構成により、所要深さを有する所要パターン
の溝部を精度よく形成することが可能となる。

【００１１】請求項５記載の発明は、上記請求項３又は
４記載の角速度センサにおいて、前記円環状可動体及び
前記支持体と前記溝部側壁との間隔は、半導体の熱酸化
により形成した側壁酸化膜の膜厚によりそれぞれ規定し
てなることを要旨とする。この構成により、振動系を構
成する円環状可動体及び支持体と溝部側壁との間隔が精
度よく所定間隔に形成される。

【００１２】請求項６記載の発明は、上記請求項３，４
又は５記載の角速度センサにおいて、前記円環状可動体
及び前記支持体は、多結晶シリコンで形成してなること
を要旨とする。この構成により、振動系を構成する円環
状可動体及び支持体を所要の厚さ及びパターンに精度よ
く形成することが可能となる。

【００１３】請求項７記載の発明は、上記請求項３，
４，５又は６記載の角速度センサにおいて、前記電極は
半導体で形成するとともに前記溝部側壁への不純物拡散
により熱酸化による側壁酸化膜の成長レートを可変し、
該側壁酸化膜の膜厚により前記支持体と前記電極との間
隔を不均一に規定してなることを要旨とする。この構成
により、支持体と電極との対向間隔を、駆動及び変位検
出を行う部位は狭くその他の部位はこれよりも広く所定
の不均一間隔に精度よく形成することが可能となる。

【００１４】請求項８記載の発明は、上記請求項３，
４，５，６又は７記載の角速度センサにおいて、前記円
環状可動体及び前記支持体は、前記溝部を覆う構造体に
より当該溝部内の閉空間に真空封止してなることを要旨
とする。この構成により、オンチップ封止構造を実現す
ることが可能になるとともに振動系の振動振幅を大きく
することが可能となる。

【００１５】請求項９記載の発明は、基板の表面側内部
に、振動可能に支持された円環状の振動系と、該振動系
の静電的な駆動及び変位検出を行う駆動・検出系とを配
設してなることを要旨とする。この構成により、円環状
の振動系をｘ−ｙ平面内に駆動モードで振動させると、
円環状の振動系上に振動の節が生じる。この駆動モード
状態でｚ軸方向に角速度が入力すると振動は検出モード
に変わり、節が移動する。この節の位置の変化を検出系
で検出することで角速度が検出される。

【００１６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、基板と、
該基板上に円環部を含む所要パターンに形成された溝部
と、前記円環部の溝部内に振動可能に配設された円環状
可動体と、前記溝部内に該溝部側壁と所定間隔をおいて
配設され前記円環状可動体を略等間隔位置で支持する支
持体と、前記溝部側壁の一部を形成するとともに前記支
持体と不均一な間隔で対向し当該支持体を介して前記円
環状可動体の駆動及び変位検出を行う複数の電極とを具
備させたため、基板上の溝部内に円環状可動体と支持体
で構成された振動系を形成したので、チップの平坦度を
低下させることなくこれらの構造材の厚さを増加させ
て、より大きい振動質量を得ることが可能となり、高精
度の検出と高効率駆動が可能となる。

【００１７】請求項２記載の発明によれば、前記円環状
可動体は同心状に複数個形成し、該複数個の円環状可動
体は相互に接続したため、より大きな発生コリオリ力が
得られて、より一層検出精度を高めることができ、ま
た、より一層高効率で駆動させることができる。

【００１８】請求項３記載の発明によれば、前記基板
は、半導体基板としたため、通常の半導体製造プロセス
を適用することができて、角速度センサの小型化及び低
コスト化を、よりよく実現することができる。

【００１９】請求項４記載の発明によれば、前記溝部
は、反応性ガスを用いた異方性エッチングにより形成し
たため、所要深さを有する所要パターンの溝部を精度よ
く形成することができる。

【００２０】請求項５記載の発明によれば、前記円環状
可動体及び前記支持体と前記溝部側壁との間隔は、半導
体の熱酸化により形成した側壁酸化膜の膜厚によりそれ
ぞれ規定したため、振動系を構成する円環状可動体及び
支持体と溝部側壁との間隔が精度よく所定間隔に形成す
ることができる。

【００２１】請求項６記載の発明によれば、前記円環状
可動体及び前記支持体は、多結晶シリコンで形成したた
め、振動系を構成する円環状可動体及び支持体を所要の
厚さ及びパターンに精度よく形成して、振動系に所要の
質量を持たせることができる。

【００２２】請求項７記載の発明によれば、前記電極は
半導体で形成するとともに前記溝部側壁への不純物拡散
により熱酸化による側壁酸化膜の成長レートを可変し、
該側壁酸化膜の膜厚により前記支持体と前記電極との間
隔を不均一に規定したため、支持体と電極との対向間隔
が、駆動及び変位検出を行う部位は狭くその他の部位は
これよりも広く所定の不均一間隔に精度よく形成され
て、検出静電容量変化及び静電駆動力を大きくとること
ができる。

【００２３】請求項８記載の発明によれば、前記円環状
可動体及び前記支持体は、前記溝部を覆う構造体により
当該溝部内の閉空間に真空封止したため、オンチップ封
止構造を容易に実現することができるとともに振動系の
振動振幅が大きくなって検出精度を高めることができ
る。

【００２４】請求項９記載に発明によれば、基板の表面
側内部に、振動可能に支持された円環状の振動系と、該
振動系の静電的な駆動及び変位検出を行う駆動・検出系
とを配設したため、基板の表面側内部に振動系及び駆動
・検出系を形成したので、チップの平坦度を低下させる
ことなく振動系を構成する構造材の厚さを増加させて、
より大きい振動質量を得ることが可能となり、高精度の
検出と高効率駆動が可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２６】図１乃至図８は、本発明の第１の実施の形
態を示す図である。まず、図１乃至図３を用いて角速度
センサの構成を説明する。図１（ｂ）は、図１（ａ）の
Ａ部の拡大図である。図１の（ａ），（ｂ）において、
ＳＯＩ基板１上にリング状に形成された溝部４内には、
円環状可動体としての多結晶シリコンリング５が形成さ
れている。多結晶シリコンリング５は同じく溝部内に形
成された多結晶シリコンによる支持体６により支持され
ている。支持体６は外周リング６ａと、この外周リング
６ａと多結晶シリコンリング５を接続する２本対の斜め
構造体６ｂとの組合わせで構成されている。支持体６は
外周リング６ａ部において固定部７によりＳＯＩ基板１
に固定されている。８は、溝部４に囲まれ支持体６に対
向する電極であり、支持体６を介して多結晶シリコンリ
ング５の駆動及び変位検出を行う。

【００２７】図２において、ＳＯＩ基板１は、酸化膜２
とＳＯＩ層（Ｓｉ半導体層）３により構成されている。
ＳＯＩ層３の表面には酸化膜９と窒化シリコン膜１０が
形成されている。ＳＯＩ層３には溝部４が形成されてお
り、多結晶シリコンによる支持体６と多結晶シリコンリ
ング５が形成されている。多結晶シリコンは気相成長に
より堆積されており、支持体６と多結晶シリコンリング
５の断面は内部に空洞を有する閉殻構造になっている。
支持体６と多結晶シリコンリング５に囲まれた部分のＳ
ＯＩ層３は電極８を形成しており、金属配線１１と金属
ワイヤにより信号処理回路に接続されている（図の簡略
のため図示せず）。支持体６を取り囲む溝部４の側壁に
は高濃度拡散層１２が形成されており、高濃度拡散層１
２のない多結晶シリコンリング５に対向する側壁に比べ
広い間隔で支持体６に対向している。１３は多結晶シリ
コンからなるシェル構造体である。

【００２８】図３において、固定部７は、多結晶シリコ
ンの埋め込みにより構成されている。支持体６は、この
固定部７を構成する多結晶シリコンを介してＳＯＩ層３
に電気的に接続され、最終的には金属配線１１と金属ワ
イヤにより信号処理回路に接続されている。

【００２９】次に、図６乃至図８を用いて角速度センサ
の製造方法を説明する。まず、図６及び図７を用いて多
結晶シリコンリング５及び支持体６等の部分の製造方法
を説明する。図６及び図７における各工程を示す図は、
図１（ｂ）のＢ−Ｂ’線部分の断面図に相当する。ＳＯ
Ｉ基板１上に酸化膜９と窒化シリコン膜１０を形成し、
支持体６を形成する外周のリングに対応するＳＯＩ層３
部分にトレンチエッチングにより溝部４を形成する（図
６（ａ））。溝部４側壁に高濃度拡散層１２を形成する
（図６（ｂ））。熱酸化により犠牲層となる側壁酸化膜
１５を形成する（図６（ｃ））。溝部４内に支持体６と
なる多結晶シリコンを堆積し、平坦化を行う（図６
（ｄ））。多結晶シリコンリング５に対応する部分にト
レンチエッチングにより溝部４を形成し、犠牲層となる
側壁酸化膜１６の形成、多結晶シリコンリング５となる
多結晶シリコンの堆積及びその平坦化を行う。図６
（ｃ）の側壁酸化膜１５に比べて側壁の表面不純物濃度
が低いので酸化膜の成長レートが低く、その結果、側壁
酸化膜１６は薄くなっている（図６（ｅ））。シェル構
造体１３を形成する際の犠牲層となる酸化膜１７を堆積
する（図７（ａ））。シェル構造体１３となる多結晶シ
リコンを堆積し、パターニングを行う（図７（ｂ））。
弗酸系の溶液を用いて側壁酸化膜１５，１６及び酸化膜
１７を除去し、多結晶シリコンリング５及び支持体６か
らなる振動系と、シェル構造体１３を形成する（図７
（ｃ））。真空雰囲気中で金属膜の堆積とパターニング
を行い、金属配線１１とオンチップ真空封止構造を形成
する（図７（ｄ））。本製造方法では、溝部側壁の高濃
度拡散層１２の形成により側壁酸化膜１５と１６の膜厚
を変化させたが、酸化時間により側壁酸化膜の膜厚を変
化させることも可能である。

【００３０】次いで、図８を用いて固定部７等の部分の
製造方法を説明する。図８における各工程を示す図は、
図１（ｂ）のＣ−Ｃ’線部分の断面図に相当する。前記
図６（ｄ）までの工程と同様に、ＳＯＩ層３部分にトレ
ンチエッチングにより溝部を形成し、溝部側壁に高濃度
拡散層１２を形成し、側壁酸化膜１５を形成した後、支
持体６となる多結晶シリコンを堆積し平坦化する（図８
（ａ））。固定部７に対応する部分に開口部を持つよう
にレジスト１８をパターニングし、側壁酸化膜１５及び
酸化膜２を除去する（図８（ｂ））。支持体６とＳＯＩ
基板１を接続するように多結晶シリコンを堆積し、平坦
化して固定部７を形成する（図８（ｃ））。金属配線１
１を形成し、支持体６を信号処理回路に接続する（図の
簡略化のため図示せず）（図８（ｄ））。

【００３１】次に、上述のように構成された角速度セン
サの動作を説明する。多結晶シリコンリング５の駆動及
び角速度の検出は、前記第２の従来例のようにして行わ
れる。即ち、ｘ軸及びｙ軸方向に配置された電極８に多
結晶シリコンリング５の共振周波数を有する駆動電圧を
印加することにより、多結晶シリコンリング５を図４に
示すモードで駆動を行い、ｚ軸方向の角速度入力により
発生する図５の検出モードによる多結晶シリコンリング
５の節１４の位置の変化を電極８と支持体６との間の静
電容量変化として検出することで角速度を検出する。電
極８は外周リング６ａと内側２辺の斜め構造体６ｂとで
異なる間隔で対向する。したがって電極８に対する支持
体６のｘ−ｙ平面内変位は静電容量変化として検出され
る。同じ理由により電極８への電圧印加により平面内の
静電引力が発生する。

【００３２】本実施の形態によれば次のような効果が得
られる。ＳＯＩ基板１内に溝部４を形成し、その中に
多結晶シリコンリング５と支持体６で構成された振動系
を形成したので、チップの平坦度が低下することなく構
造材の厚さを増加させることが可能である。したがっ
て、標準の半導体プロセスを用いて厚さ２０μｍ程度の
構造体が実現可能である。振動系を溝部４内に形成し
たため、オンチップ封止構造が容易に実現できる。電
極８と支持体６の対向間隔は、側壁酸化膜１５，１６で
規定されるため、通常の構造材をエッチングして対向間
隔を規定するプロセスに比べ、より小さい対向間隔を精
度よく実現できる。その結果、電極対向面積が同じであ
っても、より大きい電気容量が得られる。多結晶シリ
コンリング５及び支持体６の構造材は閉殻構造となるた
め、同一断面積でも、より高い剛性を確保できる。

【００３３】図９乃至図１１には、本発明の第２の実施
の形態を示す。１９は支持体であり、外周部の２重リン
グ１９ａ，１９ｂ、この２重リング１９ａ，１９ｂ間を
接続する構造体１９ｃ及び２重リング１９ａ，１９ｂと
内側の多結晶シリコンリング２０を接続する構造体１９
ｄで構成されている。支持体１９は２重リング１９ａ，
１９ｂのうちの外側のリング１９ａにおける固定部２３
においてＳＯＩ基板に固定されている。支持体１９と多
結晶シリコンリング２０で構成される振動系はＳＯＩ基
板に形成された溝部２２内に形成されている。２１は支
持体１９に囲まれた電極であり、支持体１９を介して多
結晶シリコンリング２０の駆動と変位検出を行う。電極
２１と支持体１９との対向間隔は、外側のリング１９ａ
に対しては大きく、内側のリング１９ｂに対しては小さ
くなっている。図１０におけるＦ−Ｆ’線断面である図
１１は前記第１の実施の形態における図２と、またＧ−
Ｇ’線断面は前記第１の実施の形態における図３と略同
様であるので説明を省略する。

【００３４】製造方法及び動作は前記第１の実施の形態
と略同様であるので説明を省略する。

【００３５】本実施の形態によれば、前記第１の実施の
形態と略同様の効果に加えてさらに、次のような効果が
得られる。電極２１の形状が略長方形であるので、第１
の実施の形態に比べ電極面積に対して、より大きい対向
電極面積を確保できる。

【００３６】図１２には、本発明の第３の実施の形態を
示す。本実施の形態では、支持体１９の構造は上記第２
の実施の形態と同様であるが、多結晶シリコンリング２
０ａ〜２０ｄが多重リング構造となっている。

【００３７】製造方法及び動作は前記第１の実施の形態
と略同様であるので説明を省略する。

【００３８】本実施の形態によれば、前記第１の実施の
形態と略同様の効果に加えてさらに、次のような効果が
得られる。多結晶シリコンリング２０ａ〜２０ｄが多重
リング構造であるため、より大きな質量を確保すること
ができ、より大きなコリオリ力が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る角速度センサの第１の実施の形態
を示す平面図である。

【図２】図１（ｂ）のＢ−Ｂ’線断面図である。

【図３】図１（ｂ）のＣ−Ｃ’線断面図である。

【図４】上記第１の実施の形態の駆動モードを示す図で
ある。

【図５】上記第１の実施の形態の検出モードを示す図で
ある。

【図６】上記第１の実施の形態における多結晶シリコン
リング及び支持体等の部分の製造方法を示す工程図であ
る。

【図７】上記図６の工程の続きを示す工程図である。

【図８】上記第１の実施の形態における固定部等の部分
の製造方法を示す工程図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態を示す平面図であ
る。

【図１０】図９のＤ部の拡大平面図である。

【図１１】図１０のＦ−Ｆ’線断面図である。

【図１２】本発明の第３の実施の形態を示す平面図であ
る。

【図１３】従来の角速度センサの平面図である。

【図１４】図１３のＥ−Ｅ’線断面図である。

【図１５】他の従来例を示す平面図である。

【図１６】図１５のＨ−Ｈ’線断面図である。

【符号の説明】

１ＳＯＩ基板４，２２溝部５，２０，２０ａ〜２０ｄ多結晶シリコンリング（円
環状可動体）６，１９支持体７，２３固定部８，２１電極１２高濃度拡散層１３シェル構造体１５，１６側壁酸化膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、該基板上に円環部を含む所要パ
ターンに形成された溝部と、前記円環部の溝部内に振動
可能に配設された円環状可動体と、前記溝部内に該溝部
側壁と所定間隔をおいて配設され前記円環状可動体を略
等間隔位置で支持する支持体と、前記溝部側壁の一部を
形成するとともに前記支持体と不均一な間隔で対向し当
該支持体を介して前記円環状可動体の駆動及び変位検出
を行う複数の電極とを有することを特徴とする角速度セ
ンサ。
【請求項２】前記円環状可動体は同心状に複数個形成
し、該複数個の円環状可動体は相互に接続してなること
を特徴とする請求項１記載の角速度センサ。
【請求項３】前記基板は、半導体基板であることを特
徴とする請求項１又は２記載の角速度センサ。
【請求項４】前記溝部は、反応性ガスを用いた異方性
エッチングにより形成してなることを特徴とする請求項
３記載の角速度センサ。
【請求項５】前記円環状可動体及び前記支持体と前記
溝部側壁との間隔は、半導体の熱酸化により形成した側
壁酸化膜の膜厚によりそれぞれ規定してなることを特徴
とする請求項３又は４記載の角速度センサ。
【請求項６】前記円環状可動体及び前記支持体は、多
結晶シリコンで形成してなることを特徴とする請求項
３，４又は５記載の角速度センサ。
【請求項７】前記電極は半導体で形成するとともに前
記溝部側壁への不純物拡散により熱酸化による側壁酸化
膜の成長レートを可変し、該側壁酸化膜の膜厚により前
記支持体と前記電極との間隔を不均一に規定してなるこ
とを特徴とする請求項３，４，５又は６記載の角速度セ
ンサ。
【請求項８】前記円環状可動体及び前記支持体は、前
記溝部を覆う構造体により当該溝部内の閉空間に真空封
止してなることを特徴とする請求項３，４，５，６又は
７記載の角速度センサ。
【請求項９】基板の表面側内部に、振動可能に支持さ
れた円環状の振動系と、該振動系の静電的な駆動及び変
位検出を行う駆動・検出系とを配設してなることを特徴
とする角速度センサ。