專利名稱：角速度傳感器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)壓電體層的振動(dòng)而驅(qū)動(dòng)形成于SOI基板的音叉式驅(qū)動(dòng)部的角速度傳感器。
背景技術(shù)：
在數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、便攜式電話、汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)等信息設(shè)備中，搭載有加速度傳感器、角速度傳感器，其目的在于防止由于手抖動(dòng)而導(dǎo)致的圖像模糊、檢測(cè)車(chē)輛的位置。其中，對(duì)于角速度傳感器，以壓電效應(yīng)檢測(cè)科里奧利力的方法已經(jīng)被廣泛普及。但是隨著模塊的復(fù)雜化、設(shè)備的小型化，迫切需要傳感器模塊的小型化和節(jié)能。其中，作為角速度傳感器模塊所使用的振子，為了有效利用現(xiàn)有的技術(shù)資源和節(jié)能性，至今仍然使用32kHz的音叉振子，該音叉振子具有可以通過(guò)電極夾持的方式驅(qū)動(dòng)加工成音叉形的晶體等壓電體，其具有溫度特性良好、節(jié)能性卓越等優(yōu)點(diǎn)。但是，當(dāng)為32kHz頻段時(shí)，音叉梁長(zhǎng)為數(shù)mm，從而導(dǎo)致包括組件的整體長(zhǎng)度接近10mm。
最近，不僅是晶體，還在開(kāi)發(fā)一種利用使用形成于硅基板上的壓電薄膜的振子的角速度傳感器。上述振子在硅基板上具有通過(guò)上下電極夾持壓電薄膜的層壓結(jié)構(gòu)，并通過(guò)平面內(nèi)的伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)彎曲振動(dòng)。作為這樣的振子的結(jié)構(gòu)，公知有一種梁(beam)狀的結(jié)構(gòu)(日本特開(kāi)2005-291858號(hào)公報(bào)的圖1)、和由兩根梁形成的音叉振子的結(jié)構(gòu)(日本特開(kāi)2005-249395號(hào)公報(bào)的圖1)。
因此，即使在使用形成在這樣的硅基板上的壓電薄膜的振子中，由于硅基板的厚度充其量?jī)H能做到100μm左右，所以只能將彎曲振動(dòng)的音速降至數(shù)100m/s左右，為了獲得數(shù)10kHz頻段的共振頻率，需要使梁的梁長(zhǎng)為數(shù)mm以上，從而存在角速度傳感器模塊難以小型化的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種角速度傳感器，其具有形狀極小、同時(shí)可以用例如數(shù)十kHz頻段的頻率進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的音叉振子。
本發(fā)明涉及的角速度傳感器包括SOI基板，具有基板、形成于上述基板上方的氧化物層、形成于上述氧化物層的上方的半導(dǎo)體層；音叉式振動(dòng)部，通過(guò)加工上述半導(dǎo)體層和上述氧化物層而形成，包括半導(dǎo)體層；驅(qū)動(dòng)部，用于生成上述驅(qū)動(dòng)部的彎曲振動(dòng)；以及檢測(cè)部，用于檢測(cè)施加于上述振動(dòng)部的角速度，其中，上述振動(dòng)部具有支撐部、將上述支撐部作為基端而形成為懸臂梁狀的兩根梁部，上述驅(qū)動(dòng)部在上述兩根梁部的上方分別被形成為一對(duì)；各驅(qū)動(dòng)部具有第一電極層、形成于上述第一電極層上方的壓電體層、形成于上述壓電體層上方的第二電極層；上述檢測(cè)部在上述兩根梁部的上方被分別形成為一個(gè)，各檢測(cè)部被配置在上述一對(duì)驅(qū)動(dòng)部之間，并具有第一電極層、形成于上述第一電極層上方的壓電體層、形成于上述壓電體層上方的第二電極層。
根據(jù)本發(fā)明的角速度傳感器，由于振動(dòng)部是由SOI基板的半導(dǎo)體層構(gòu)成，所以，可以減小該振動(dòng)部的厚度及梁部的長(zhǎng)度。其結(jié)果是，本發(fā)明的角速度傳感器即使為小型，也可以用想要的共振頻率、例如數(shù)十kHz的低共振頻率驅(qū)動(dòng)振動(dòng)部測(cè)定角速度。例如，在本發(fā)明中，上述振動(dòng)部的厚度可以小于等于20μm，上述振動(dòng)部的長(zhǎng)度可以小于等于2mm。
在本發(fā)明中，在特定的A部件(下面稱為“A部件”)的上方設(shè)置特定的B部件(下面稱為“B部件”)的情況是指包括在A部件上直接設(shè)置B部件的情況、和在A部件上隔著其他部件設(shè)置B部件的情況。
在本發(fā)明中，上述振動(dòng)部的共振頻率可以為32kHz頻段。這是因?yàn)榻嵌人賯鞲衅鞯尿?qū)動(dòng)頻率越低靈敏度越大、以及32kHz頻段是通用的振蕩頻率。32kHz頻段的共振頻率可以取例如16kHz至66kHz的范圍。這是因?yàn)?，?2.768kHz用振蕩電路中附加分頻電路而可以用16.384kHz進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、以及在32.768kHz用振蕩電路中附加鎖相環(huán)(phase lock loop)而可以用65.536kHz進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
在本發(fā)明中，上述壓電體層包括鈦酸鋯酸鉛或者鈦酸鋯酸鉛固溶體。
本發(fā)明涉及的角速度傳感器的制作方法，包括準(zhǔn)備SOI(Silicon On Insulator，絕緣硅)基板的步驟，SOI基板具有基板、形成于上述基板上方的氧化物層、形成于上述氧化物層上方的半導(dǎo)體層；在上述SOI基板的上方依次形成具有規(guī)定圖案的第一電極層、壓電體層及第二電極層、并形成驅(qū)動(dòng)部及檢測(cè)部的步驟；將上述半導(dǎo)體層刻印成圖形并形成振動(dòng)部的步驟；以及將上述氧化物層刻印成圖形并在上述振動(dòng)部的下方形成開(kāi)口部的步驟。其中，上述振動(dòng)部形成為具有支撐部、將上述支撐部作為基端而形成為懸臂梁狀的兩根梁部；上述驅(qū)動(dòng)部分別形成于上述兩根梁部的上方、且各為一對(duì)，各驅(qū)動(dòng)部具有第一電極層、形成于上述第一電極層上方的壓電體層、形成于上述壓電體層上方的第二電極層；上述檢測(cè)部分別形成于上述兩根梁部的上方、且各為一個(gè)，各檢測(cè)部被配置在上述一對(duì)驅(qū)動(dòng)部之間，并具有第一電極層、形成于上述第一電極層上方的壓電體層、形成于上述壓電體層上方的第二電極層。
根據(jù)本發(fā)明的制作方法，可以使用公知的MEMS(Micro ElectorMechanical Systems)技術(shù)簡(jiǎn)單地制造角速度傳感器。


圖1是示出本發(fā)明一實(shí)施例的角速度傳感器結(jié)構(gòu)的示意平面圖；圖2是沿圖1的A-A線切開(kāi)后的截面圖；圖3是沿圖1的B-B線切開(kāi)后的截面圖；圖4是示出本發(fā)明的一實(shí)施例的角速度傳感器制造方法的示意截面圖；圖5是示出本發(fā)明的一實(shí)施例的角速度傳感器制造方法的示意截面圖；以及圖6是示出本發(fā)明的一實(shí)施例的角速度傳感器制造方法的示意截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的一例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
1.角速度傳感器圖1是示出本實(shí)施例的角速度傳感器100的結(jié)構(gòu)的示意平面圖，圖2是示意地示出沿圖1中的A-A線的結(jié)構(gòu)的截面圖，圖3是示意地示出沿圖1中的B-B線的結(jié)構(gòu)的截面圖。
如圖1至圖3所示，角速度傳感器100包括SOI基板1、形成于該SOI基板1上的音叉式振動(dòng)部10、用于生成該振動(dòng)部10的彎曲振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部20(20a至20d)、用于檢測(cè)施加在振動(dòng)部10上的角速度的檢測(cè)部30(30a、30b)。
如圖2及圖3所示，SOI基板1在硅基板2上依次層壓有氧化物層(氧化硅層)3及硅層4。為了使角速度傳感器100小型化，硅層4的厚度優(yōu)選為小于等于20μm。SOI基板1可作為半導(dǎo)體基板使用，并可在SOI基板1內(nèi)加入各種的半導(dǎo)體電路，所以可將角速度傳感器100和半導(dǎo)體集成電路形成為一體。其中，在可以使用一般的半導(dǎo)體制造技術(shù)這一點(diǎn)上，使用硅基板是非常有利的。
如圖1所示，振動(dòng)部10的平面形狀具有音叉型，并如圖2及圖3所示，振動(dòng)部10形成于除去SOI基板1的氧化物層3后形成的開(kāi)口部3a上。而且，在振動(dòng)部10的周?chē)?，形成有允許該振動(dòng)部10振動(dòng)的空隙部4a。而且，振動(dòng)部10包括支撐部12；兩根梁部部14a、14b，將該支撐部12作為基端，形成為懸臂梁狀。兩根第一梁部14a及第二梁部14b沿其長(zhǎng)度方向保持規(guī)定的間隔被分別平行地配置。
而且，支撐部12包括在硅層4的上連續(xù)的第一支撐部12a、寬度大于該第一支撐部12a的第二支撐部12b。第二支撐部12b具有支撐第一梁部14a及第二梁部14b的功能、以及不使這些梁部14a、14b的振動(dòng)傳送至第一支撐部12a的功能。例如如圖1所示，第二支撐部12b在其側(cè)部可以具有凹凸形狀，以便實(shí)現(xiàn)上述的功能。
如圖1所示，在第一梁部14a及第二梁部14b上分別形成一對(duì)振動(dòng)部20。即，在第一梁部14a上，沿第一梁部14a的長(zhǎng)度方向平行地形成第一驅(qū)動(dòng)部20a和第二驅(qū)動(dòng)部20b。同樣地，在第二梁部14b上，沿第二梁部14b的長(zhǎng)度方向平行地形成第三驅(qū)動(dòng)部20c和第四驅(qū)動(dòng)部20d。而且，被配置在第一梁部14a外側(cè)的第一驅(qū)動(dòng)部20a和被配置在第二梁部14b外側(cè)的第三驅(qū)動(dòng)部20c通過(guò)配線(未圖示)進(jìn)行電連接。而且，被配置在第一梁部14a內(nèi)側(cè)的第二驅(qū)動(dòng)部20b和被配置在第二梁部14b內(nèi)側(cè)的第四驅(qū)動(dòng)部20d通過(guò)配線(未圖示)進(jìn)行電連接。
如圖2所示，驅(qū)動(dòng)部20(20a至20d)具有形成于底層5上的第一電極層22、形成于該第一電極層22上方的壓電體層24、和形成于該壓電體層24上方的第二電極層26。
如圖1所示，在第一梁部14a和第二梁部14b的上方分別形成有一個(gè)檢測(cè)部30。即，在第一梁部14a上，沿第一梁部14a的長(zhǎng)度方向與第一、第二驅(qū)動(dòng)部20a、20b平行地形成第一檢測(cè)部30a。同樣地，在第二梁部14b上，沿第二梁部14b的長(zhǎng)度方向與第三、第四驅(qū)動(dòng)部20c、20d平行地形成第二檢測(cè)部30b。第一檢測(cè)部30a被配置在第一驅(qū)動(dòng)部20a和第二驅(qū)動(dòng)部20b之間。同樣地，第二檢測(cè)部30b被配置在第三驅(qū)動(dòng)部20c和第四驅(qū)動(dòng)部20d之間。而且，第一檢測(cè)部30a和第二檢測(cè)部30d被連接于用于檢測(cè)角速度信號(hào)的檢測(cè)電路(未圖示)。
如圖3所示，檢測(cè)部30(30a、30d)具有形成于底層5上的第一電極層32、形成于該第一電極層32上方的壓電體層34、和形成于該壓電體層34上方的第二電極層36。
底層5可以是氧化硅層(SiO2)、氮化硅層(Si3N4)等絕緣層，也可以由兩層以上的復(fù)合層構(gòu)成。第一電極層22、32可以使用任何的電極材料，例如，可以是例示的Pt等。第一電極層22、32的厚度只要是獲得可以足夠低的電阻值的厚度即可，可以為大于等于10nm、小于等于5μm。
壓電體層24、34可以使用任意的壓電材料，例如可以為例示的鈦酸鋯酸鉛。優(yōu)選方式是，壓電體層24、34的膜厚為硅層4厚度的1/10倍至等倍左右。這是為了確保僅使構(gòu)成梁部14a、14b的硅層充分振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。因此，當(dāng)使硅層4的厚度為1μm至20μm時(shí)，壓電體層24、34的厚度可以為大于等于100nm、小于等于20μm。
第二電極層26、36可以使用任何的電極材料，例如，可以是例示的Pt等。第二電極層26、36的厚度只要是可以獲得足夠低的電阻值即可，可以為大于等于10nm、小于等于5μm。
在本實(shí)施例中，在驅(qū)動(dòng)部20中，壓電體層24僅存在于第一電極層22和第二電極層26之間，但是在兩個(gè)電極層22、26之間還可以具有上述壓電體層24以外的層。而且，在檢測(cè)部30中，壓電體層34僅存在于第一電極層32和第二電極層36之間，但是在兩個(gè)電極層32、36之間還可以具有上述壓電體層34以外的層。在這種情況下，也可以根據(jù)共振條件適當(dāng)?shù)馗淖儔弘婓w層24、34的膜厚。
在本實(shí)施例中，若向第一驅(qū)動(dòng)部20a至第四驅(qū)動(dòng)部20d施加交變電場(chǎng)，則第一梁部14a和第二梁部14b可分別鏡對(duì)稱地進(jìn)行彎曲振動(dòng)(第一彎曲振動(dòng))，實(shí)現(xiàn)音叉振動(dòng)。而且，通過(guò)沿著與第一、第二梁部14a、14b的中心線相平行的軸系進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度而產(chǎn)生的科里奧利力，在與振動(dòng)部10的第一彎曲振動(dòng)相垂直的方向上產(chǎn)生彎曲振動(dòng)(第二彎曲振動(dòng))。因此，通過(guò)由檢測(cè)電路檢測(cè)由第二彎曲振動(dòng)所產(chǎn)生的檢測(cè)部30a、30b的電壓，從而可以求得角速度。
下面，將對(duì)本實(shí)施例的角速度傳感器100的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行描述。
(A)在第一例中，在角度速傳感器100中，第一電極層22、32的厚度為0.1μm，壓電體層24、34的厚度為2μm，第二電極層26、36的厚度為0.1μm，驅(qū)動(dòng)部20的厚度為2.2μm，硅層4的厚度為20μm，梁部14a、14b的梁長(zhǎng)度為1280μm，梁寬度為40μm。而且，振動(dòng)部10被收容于長(zhǎng)為2000μm、寬為100μm的空隙部4a中。對(duì)于這樣結(jié)構(gòu)的角速度傳感器100，若根據(jù)有限元法求解運(yùn)動(dòng)方程式并進(jìn)行模擬，則彎曲振動(dòng)的共振頻率數(shù)為32kHz。模擬靈敏度的結(jié)果為100mV/deg/sec。
(B)在第二例中，在角度速傳感器100中，第一電極層22、32的厚度為0.1μm，壓電體層24、34的厚度為1μm，第二電極層26、36的厚度為0.1μm，驅(qū)動(dòng)部20的厚度為1.2μm，硅層4的厚度為2μm，梁部14a、14b的梁長(zhǎng)度為800μm，梁寬度為4μm。而且，振動(dòng)部10被收容于長(zhǎng)為1000μm、寬為10μm的空隙部4a中。對(duì)于這樣結(jié)構(gòu)的角速度傳感器100，若根據(jù)有限元法求解運(yùn)動(dòng)方程式并進(jìn)行模擬，則彎曲振動(dòng)的共振頻率數(shù)為32kHz。模擬靈敏度的結(jié)果為0.1mV/deg/sec。
根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100，由于振動(dòng)部10是由SOI基板1的半導(dǎo)體層4構(gòu)成的，所以可以減小振動(dòng)部10的厚度及梁部14a、14b的長(zhǎng)度。其結(jié)果是，即使本實(shí)施例的角速度傳感器100即使是小型的，也可以用需要的共振頻率、例如數(shù)十kHz的低共振頻率數(shù)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)部10，從而測(cè)定角速度。例如，在本實(shí)施例中，可以將振動(dòng)部10的厚度設(shè)為小于等于20μm，將振動(dòng)部10的長(zhǎng)度設(shè)為小于等于2mm。然后，當(dāng)使用32kHz頻段的頻率時(shí)，本實(shí)施例的角速度傳感器100可以做成長(zhǎng)度小于等于3mm的組件。
而且，當(dāng)將本實(shí)施例的角速度傳感器100用于角速度傳感器模塊時(shí)，可以在具有集成有半導(dǎo)體電路的SOI基板的電子設(shè)備上搭載角速度傳感器100，所以，可以使組件更加小型化。
進(jìn)而，根據(jù)本實(shí)施例，由于可將角速度傳感器100形成于SOI基板1上，所以，在SOI基板1上可整體形成振蕩電路和角速度傳感器。其結(jié)果是，可以發(fā)揮使用SOI基板1的設(shè)備的低動(dòng)作電壓的特點(diǎn)，從而可以實(shí)現(xiàn)超低功耗的單芯片角速度傳感器模塊。
2.角速度傳感器的制造方法下面，將參照?qǐng)D4至圖6，對(duì)本實(shí)施例涉及的角速度傳感器100的制造方法的一例進(jìn)行描述。圖4至圖6是沿圖1的A-A線的截面圖。
(1)如圖4所示，在SOI基板1上形成驅(qū)動(dòng)部20及檢測(cè)部30。具體而言，依次形成分別構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部20及檢測(cè)部30的底層5、第一電極層22和32、壓電體層24和34、第二電極層26和36。SOI基板1是在硅基板2上依次形成氧化物層(氧化硅層)3及硅層4的基板。
底層5可以通過(guò)熱氧化法、CVD法、濺射法等形成。底層5通過(guò)刻印圖形而形成為具有想要的形狀。該圖形可以通過(guò)通常的光刻及蝕刻技術(shù)進(jìn)行。
第一電極層22、32可以使用蒸鍍法、濺射法等在底層5上形成。第一電極層22、32通過(guò)刻印圖形而具有想要的形狀。該圖形通過(guò)通常的光刻及蝕刻技術(shù)進(jìn)行。
壓電體層24、34可以通過(guò)蒸鍍法、濺射法、激光燒蝕法、CVD法等各種方法形成。例如當(dāng)使用激光燒蝕法形成鈦酸鋯酸鉛層時(shí)，將激光照射在鈦酸鋯酸鉛靶上，例如照射在Pb1.05Zr0.52Ti0.48NbO3的靶上。而且，通過(guò)燒蝕使鉛原子、鋯原子、鈦原子、及氧原子從該靶中釋放出來(lái)，并通過(guò)激光能產(chǎn)生羽狀物(plume)，面向SOI基板照射該羽狀物。如此，在第一電極層22、32上形成由鈦酸鋯酸鉛構(gòu)成的壓電體層24、34。壓電體層24、34通過(guò)刻印圖形而形成為具有想要的形狀。該圖形根據(jù)通常的光刻及蝕刻技術(shù)進(jìn)行。
第二電極層26、36可以通過(guò)蒸鍍法、濺射法、CVD法等形成。第二電極層26、36通過(guò)刻印圖形而形成為具有想要的形狀。該圖形通過(guò)通常的光刻及蝕刻技術(shù)進(jìn)行。
(2)如圖5所示，SOI基板1的硅層4被制作成想要的形狀。具體而言，如圖1所示，在硅層4的空隙部4a內(nèi)形成有想要的平面形狀的振動(dòng)部10。硅層4的圖形可以通過(guò)公知的光刻及蝕刻技術(shù)而進(jìn)行。蝕刻可以使用干蝕刻或者濕蝕刻。在該制作圖案的步驟中，SOI基板1的氧化物層3可以作為蝕刻阻擋層使用。
(3)如圖6所示，對(duì)SOI基板1的氧化物層3進(jìn)行蝕刻，并在振動(dòng)部10的下面形成開(kāi)口部3a。作為蝕刻，可以使用將例如氟化氫用作氧化硅的蝕刻劑的濕蝕刻。該開(kāi)口部3a可以將硅基板2及硅層4作為蝕刻阻擋層使用。通過(guò)設(shè)置上述空隙部4a和開(kāi)口部3a，可以降低音叉式的振子10的機(jī)械約束力，且音叉振子10可以自由振動(dòng)。
通過(guò)以上的步驟，可以形成如圖1至圖3所示的角速度傳感器100。根據(jù)本實(shí)施例的制作方法，可以使用公知的MEMS技術(shù)輕而易舉地制造角速度傳感器。
本發(fā)明并不只限于上述的實(shí)施例，可以有各種變形。例如，本發(fā)明包括與在實(shí)施例中說(shuō)明的構(gòu)成實(shí)質(zhì)相同的構(gòu)成(例如，功能、方法以及結(jié)果相同的構(gòu)成，或者目的以及效果相同的構(gòu)成)。并且，本發(fā)明還包括置換實(shí)施例中說(shuō)明的構(gòu)成中的非本質(zhì)部分的構(gòu)成。并且，本發(fā)明還包括取得與實(shí)施例中說(shuō)明的構(gòu)成相同作用效果的構(gòu)成、或者可達(dá)到相同目的的構(gòu)成。此外，本發(fā)明還包括在實(shí)施例中說(shuō)明的構(gòu)成中附加公知技術(shù)的構(gòu)成。
附圖標(biāo)記1 SOI基板2 硅基板3 氧化物層 3a開(kāi)口部4 硅層 5 底層10 振動(dòng)部 12支撐部14a第一梁部 14b 第二梁部20 驅(qū)動(dòng)部 22第一電極層24 壓電體層 26第二電極層30 檢測(cè)部 32第一電極層34 壓電體層 36第二電極層100角速度傳感器
權(quán)利要求
1.一種角速度傳感器，包括SOI基板，具有基板、形成于該基板上方的氧化物層、形成于該氧化物層上方的半導(dǎo)體層；音叉式振動(dòng)部，通過(guò)加工所述半導(dǎo)體層和所述氧化物層而形成，包括半導(dǎo)體層；驅(qū)動(dòng)部，用于生成所述振動(dòng)部的彎曲振動(dòng)；以及檢測(cè)部，用于檢測(cè)施加于所述振動(dòng)部的角速度，其中，所述振動(dòng)部具有支撐部、以及將該支撐部作為基端而形成為懸臂梁狀的兩根梁部，所述驅(qū)動(dòng)部分別形成于所述兩根梁部的上方、且各為一對(duì)，各驅(qū)動(dòng)部具有第一電極層、形成于該第一電極層上方的壓電體層、形成于該壓電體層上方的第二電極層，所述檢測(cè)部分別形成于所述兩根梁部的上方、且各為一個(gè)，各檢測(cè)部被配置在所述一對(duì)驅(qū)動(dòng)部之間，并具有第一電極層、形成于該第一電極層上方的壓電體層、形成于該壓電體層上方的第二電極層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角速度傳感器，其中，所述振動(dòng)部的厚度小于等于20μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的角速度傳感器，其中，所述振動(dòng)部的長(zhǎng)度小于等于2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的角速度傳感器，其中，所述振動(dòng)部的共振頻率為32kHz頻段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的角速度傳感器，其中，所述壓電體層包括鈦酸鋯酸鉛或者鈦酸鋯酸鉛固溶體。
6.一種角速度傳感器的制作方法，其中，包括準(zhǔn)備SOI基板的步驟，所述SOI基板具有基板、形成于該基板上方的氧化物層、形成于該氧化物層上方的半導(dǎo)體層；在所述SOI基板的上方依次形成具有規(guī)定圖形的、(連在一起，可能會(huì)只理解為第一電極層具有規(guī)定圖形，)第一電極層、壓電體層及第二電極層并形成驅(qū)動(dòng)部及檢測(cè)部的步驟；對(duì)所述半導(dǎo)體層制作圖形并形成振動(dòng)部的步驟；以及對(duì)所述氧化物層制作圖形并在所述振動(dòng)部的下方形成開(kāi)口部的步驟，其中，形成所述振動(dòng)部，使其具有支撐部、以及將所述支撐部作為基端而形成為懸臂梁狀的兩根梁部，所述驅(qū)動(dòng)部分別形成于所述兩根梁部的上方、且各為一對(duì)，形成各驅(qū)動(dòng)部，使其具有第一電極層、形成于該第一電極層上方的壓電體層、形成于該壓電體層上方的第二電極層，所述檢測(cè)部分別形成于所述兩根梁部的上方、且各為一個(gè)，形成各檢測(cè)部，使其被配置在所述一對(duì)驅(qū)動(dòng)部之間，并具有第一電極層、形成于該第一電極層上方的壓電體層、形成于該壓電體層上方的第二電極層。
全文摘要
本發(fā)明提供以極小型、可獲得如數(shù)十kHz頻段的共振頻率的角速度傳感器，包括SOI基板，具有基板、形成于該基板上方的氧化物層、形成于該氧化物層上方的半導(dǎo)體層；音叉式振動(dòng)部，通過(guò)加工半導(dǎo)體層和氧化物層而形成，包括半導(dǎo)體層；生成振動(dòng)部的彎曲振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部；及檢測(cè)施加在振動(dòng)部的角速度的檢測(cè)部。振動(dòng)部具有支撐部、及將支撐部作為基端而形成為懸臂梁狀的兩根梁部；驅(qū)動(dòng)部分別形成于兩個(gè)梁部的上方、且各為一對(duì)，各驅(qū)動(dòng)部具有第一電極層、形成于該第一電極層上方的壓電體層、形成于該壓電體層上方的第二電極層；檢測(cè)部分別形成于兩個(gè)梁部的上方、且各為一個(gè)，各檢測(cè)部被配置在上述一對(duì)驅(qū)動(dòng)部、一對(duì)驅(qū)動(dòng)部之間，并具有第一電極層、形成于該第一電極層上方的壓電體層、形成于該壓電體層上方的第二電極層。
文檔編號(hào)G01C19/56GK101059527SQ200710096908
公開(kāi)日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
發(fā)明者樋口天光, 江口誠(chéng) 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社