JPH06347471A

JPH06347471A - 力学センサ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH06347471A
Application number: JP5158056A
Authority: JP
Inventors: Miki Tamura; 美樹田村; Masahiro Fushimi; 正弘伏見; Yoshiki Uda; 芳己宇田; Yoshihisa Sano; 義久左納
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】検出感度及び強度に優れ、且つ安定性に優れ
た力学センサ及びその製造方法を提供すること。【構成】平板状の基板がエッチング処理されて検出用
梁部と重り部とが一体的形成され、且つ該検出用梁部に
外力により変形を生じる重り部の変形量を検出する為の
検出素子が設けられている力学センサにおいて、検出用
梁部の基板部分の断面形状が略八角形であり、且つ検出
用梁部の検出素子が形成されている面とその面に隣接す
る２面の３面が保護膜で覆われていることを特徴とする
力学センサ及びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、角速度センサ及び加速
度センサ等の力学センサ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリコン等の半導体をエッチング
加工して作製された、半導体角速度センサ及び半導体加
速度センサ等が提案されている。図６は、これらのセン
サの角速度若しくは加速度を検出する検出部の一例を示
す図であり、図６（ａ）は検出部の上面図であり、図６
（ｂ）はＡ−Ａ´面における断面図である。図中、６０
１はシリコン基板、６０２は重り部、６０３は検出用梁
部であり、重り部６０２及び検出用梁部６０３は、シリ
コン基板６０１をエッチングすることにより作製されて
いる。又、６０４は検出素子であり、下電極６０６、圧
電性薄膜６０７及び上電極６０８から形成されている。
６０５は絶縁膜である。検出素子６０４は、検出用梁部
６０３の中立面に対して、夫々、外側若しくは内側に形
成されている。重り部６０２及び検出用梁部６０３に、
図に示した矢印Ｆの方向の力が加えられると、検出用梁
部６０３上の一方の圧電性薄膜は伸び、もう一方の圧電
性薄膜は縮む為、これら２つの圧電性薄膜の出力電位差
から加えられた外力を求めることが出来る。

【０００３】角速度を検出する場合には、重り部６０２
を図６に示した矢印Ｘ方向に一定の周波数で振動させ
る。振動している重り部６０２に検知軸６０９回りの角
速度が加わると、重り部６０２は矢印Ｆの方向にコリオ
リ力を受け、検出用梁部６０３は同方向にたわみ変形す
る。コリオリ力は角速度に比例する為、検出用梁部６０
３の変形量より、加えられた角速度を検出することが出
来る。又、矢印Ｆ方向に生じる力は、矢印Ｆ方向に加え
られた加速度に比例する為、検出用梁部６０３の変形量
より、加えられた加速度を検出することができる。

【０００４】以上の様な半導体角速度センサ及び半導体
加速度センサにおいては、検出用梁部は検出感度をよく
する為に、矢印Ｆ方向に変形し易い形状であり且つ十分
な強度を持つ形状でなくてはならない。従って、変形量
及び強度のバランスを考えると、検出用梁部６０３の形
状は検出素子が形成される面に対して側面が垂直形状で
あるのが望ましい。その為には平板状の基板のエッチン
グ断面が垂直形状となる様に、シリコン基板６０１をエ
ッチング加工する必要がある。

【０００５】これに対し、数１００μｍ程度の厚みをも
ったシリコン基板を、エッチング断面が垂直形状となる
様ににエッチングする方法としては、図７に示す方法が
提案されている。図中、７０１は、（１００）方位のシ
リコン基板、７０２はシリコン窒化膜である。この方法
では、先ず、シリコン基板７０１の両面に形成されたシ
リコン窒化膜７０２を所定のパターンにエッチング除去
し（図７（ｂ））、これを水酸化カリウム溶液を用いて
両面からエッチングする。この結果、シリコンの異方性
エッチングの為に、シリコン（１１１）面７０３が出現
する。両面から抜けた後（図７（ｃ））、更にエッチン
グを行なうと、図７（ｄ）に示した様にエッチングが進
行し、最後に図７（ｅ）に示す様な側面が垂直形状のエ
ッチング面が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来方法で検出用梁部を作製する場合には、以下の様な
問題点があった。第一に、シリコン基板をエッチングし
て検出用梁部を形成した後に検出素子を形成する方法で
は、検出用梁部上にレジストを均一に塗布することが非
常に難しく、通常のフォトリソ工程による電極及び圧電
性薄膜のパターニングが困難である。第二に、検出素子
を形成した後にシリコンをエッチングして検出用梁部を
形成する方法では、電極及び圧電性薄膜が水酸化カリウ
ム溶液にさらされる為に、圧電性薄膜の溶解及び特性の
劣化が生じる。又、上記従来例では検出用の圧電性薄膜
の側面がむき出しの状態となっている為に、空気中の水
分の影響で圧電特性が劣化し、検出特性にバラツキ及び
劣化が生じるという問題があった。

【０００７】上記の問題点を解決する方法として、検出
素子を形成した後その上に保護膜を形成し、その後シリ
コンをエッチングして検出用梁部を形成する方法が考え
られる。しかしながらこの方法も、次に挙げる様な問題
点があった。第一に、検出感度を高くする為には、検出
素子は検出用梁部のできるだけ外側に形成するのが望ま
しいが、保護膜で検出素子の側面を覆おうとした場合、
保護膜のサイドエッチングが生じる為、検出素子を検出
用梁部のやや中心寄りに形成せざるを得ず検出感度が低
下する。第二に、検出素子上に保護膜を形成した場合
に、保護膜のステップカバーレージが悪く、エッチング
中に水酸化カリウム溶液が段差部から浸み込み、電極及
び圧電性薄膜を劣化させる場合がある。従って、本発明
の目的は、上記の如き従来技術の問題点を解決し、検出
感度及び強度に優れ、且つ安定性に優れた力学センサ及
びその製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】上記の目的は、以下の本発
明により達成される。即ち、本発明は、平板状の基板が
エッチング処理されて検出用梁部と重り部とが一体的形
成され、且つ該検出用梁部に外力により変形を生じる重
り部の変形量を検出する為の検出素子が設けられている
力学センサにおいて、検出用梁部の基板部分の断面形状
が略八角形であり、且つ検出用梁部の検出素子が形成さ
れている面とその面に隣接する２面の３面が保護膜で覆
われていることを特徴とする力学センサである。

【０００９】

【作用】本発明者らは、力学センサの検出用梁部の改良
を行った結果、検出素子の表面及び側面を保護膜で覆う
ことによって、エッチング溶液によって電極及び圧電性
薄膜がダメージを受けることなく、且つ検出用梁部の側
面を略垂直形状にエッチング加工することが出来、又、
検出素子を検出用梁部の外側ぎりぎりの所に形成するこ
とができる為、検出感度及び強度に優れた力学センサを
作製できることを知見して本発明に至った。。更に、本
発明の力学センサは、空気中の水分等による検出素子の
特性の劣化が少なく、安定性に優れている。

【００１０】

【好ましい実施態様】以下、好ましい実施態様を挙げて
本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の力学センサ
の検出用梁部の断面図である。図中、１０１はシリコン
基板、１０２はシリコン窒化膜、１０３は下電極、１０
４は圧電性薄膜、１０５は上電極、１０６は保護膜であ
り、保護膜１０６は検出用梁部の上面及び側面の一部を
覆うように形成されている。又、下電極１０３及び上電
極１０５の形成材料としては、金、白金及びアルミニウ
ム等を使用することが出来る。圧電性薄膜１０４の形成
材料としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ジルコン
酸鉛（ＰＺＴ）及びチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ₃ ）等を使
用することが出来る。又、保護膜１０６を形成する材料
としては、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜等を使用
することが出来る。

【００１１】次に、図２を用いて、本発明の力学センサ
の製造方法を説明する。図中、２０１は（１００）面方
位のシリコン基板、２０２はシリコン窒化膜である（図
２（ａ））。先ず、シリコン窒化膜２０２をパターニン
グし、エッチングすることにより、重り部及び検出用梁
部２０８を形成する為の開口部２０７を形成した後（図
２（ｂ））、水酸化カリウム溶液中でシリコン基板２０
１を浅くエッチングし、図２（ｃ）の状態を得る。図
中、２０９はシリコン（１１１）面である。次に、図２
（ｄ）に示した様に、下電極２０３、圧電性薄膜２０４
及び上電極２０５の、成膜及びパターニングを行なう。
下電極２０３及び上電極２０５は、スパッタリング法又
は蒸着法により成膜することが出来る。又、圧電性薄膜
２０４は、スパッタリング法、蒸着法又はゾル−ゲル法
等により成膜することが出来る。

【００１２】次に、図２（ｅ）に示した様に、保護膜２
０６を成膜する。保護膜２０６としては、シリコン窒化
膜及びシリコン酸化膜を使用することが出来るが、圧電
性薄膜２０４の特性を劣化させない為には、低温（Ｚｎ
Ｏの場合は２５０℃以下、ＰＺＴの場合は４００℃以
下）で成膜する必要がある。従って、シリコン窒化膜で
形成する場合はプラズマＣＶＤ法により、又、シリコン
酸化膜で形成する場合はスパッタリング法により成膜す
るとよい。この際、形成する保護膜２０６の厚みは、使
用するシリコン基板２０１の厚み及びエッチング溶液に
よって必要となる厚みを適宜設定する。例えば、通常、
水酸化カリウム溶液に対するエッチング速度は、シリコ
ン窒化膜では数Å／ｍｉｎであり、シリコン酸化膜では
数１０Å／ｍｉｎであるので、厚み５００μｍ程度のシ
リコン基板を用いる場合には、保護膜の厚みを、夫々、
シリコン窒化膜の場合は０．１μｍ〜１．０μｍ、シリ
コン酸化膜の場合は０．５μｍ〜５．０μｍ程度にする
とよい。

【００１３】次に、図２（ｆ）に示す様に、保護膜２０
６が検出用梁部２０８の表面及びそれに隣接する面であ
るシリコン（１１１）面２０９の三面が覆われる様に、
保護膜２０６のパターニングを行なう。更に、水酸化カ
リウム溶液中で、シリコンのエッチングを行なうことに
より、図２（ｇ）の状態を経て、図２（ｈ）に示す様な
検出用梁部２０８を有する力学センサを作製することが
出来る。尚、図２（ｃ）において、エッチングの深さ
は、０．１μｍ〜２０μｍ、より好ましくは０．２μｍ
〜１０μｍとする。エッチングの深さが０．１μｍ以下
では、保護膜２０６の効果が十分に得られず、２０μｍ
以上では、シリコン基板の凹凸が大きく、パターニング
の際にレジストを均一に塗付することが困難になる。
又、エッチング溶液としては、上記した水酸化カリウム
溶液の他に、エチレンジアミンパイロカテコール溶液、
テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド溶液及び
水酸化ナトリウム溶液等の異方性エッチング溶液を用い
てもよい。以上の製造方法によれば、得られる力学セン
サの検出素子の表面それに隣接する面が保護膜によって
十分に保護されている為に、エッチング溶液によって電
極や圧電性薄膜がダメージを受けることなく、且つ検出
用梁部の側面を略垂直形状にエッチング加工することが
出来、又、検出素子を検出用梁部の外側ぎりぎりの所に
形成することが出来る為、検出感度及び強度に優れた力
学センサとなる。又、以上の製造方法により作製された
力学センサは、空気中の水分等による検出素子の特性の
劣化が少なく、安定性に優れる。

【００１４】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳細に
説明する。実施例１厚さ５２５μｍの（１００）方位ｎ型シリコン基板の両
面に、ＬＰ−ＣＶＤ法により厚さ１５００Åのシリコン
窒化膜を成膜した。次に、シリコン窒化膜をＣＦ₄ ガス
を用いてプラズマ法によりエッチングして、重り部及び
検出用梁部形成の為の開口部を形成した。この基板を、
１００℃に加熱した１５重量％水酸化カリウム水溶液中
で６秒間エッチングを行ない、シリコン基板を０．５μ
ｍエッチングした。次に、５０Åのクロムを下引層とし
て厚さ１０００Åの金薄膜をスパッタリング法により成
膜し、パターニングして下電極を形成した。次に、下電
極の上に酸化亜鉛薄膜を、スパッタリング法により厚さ
３０００Åとなる様に成膜しパターニングした後、該酸
化亜鉛薄膜上に、更に厚さ１０００Åの金薄膜をスパッ
タリング法により成膜し、リフトオフ法により上電極の
パターンに形成して検出素子を形成した。次に、上記の
様にして検出素子が形成されたシリコン基板表面上に、
保護膜として、プラズマＣＶＤ法により２００℃に加熱
してシリコン窒化膜を厚さ５０００Åとなる様に成膜し
た。次に、図２（ｆ）に示す様に、保護膜であるシリコ
ン窒化膜が検出用梁部の表面及びそれに隣接する面のシ
リコン（１１１）面の三面を覆うようにパターニングを
行ない、重り部及び検出用梁部を形成する為の開口部を
形成した。尚、シリコン窒化膜の除去は、ＣＦ₄ ガスを
用いて、プラズマ法により行なった。更に、この基板を
１００℃に加熱した１５重量％水酸化カリウム溶液中
で、９０分間エッチングを行なうことにより、重り部及
び検出用梁部を形成した。尚、本実施例において、重り
部の大きさは、縦３mm、横８mm、検出用梁部の大きさ
は、幅０．０５mm、長さ２mmとし、検出素子の大きさ
は、幅０．０２mm、長さ０．０６mmとした。本実施例に
おいては、検出素子の表面及び側面が保護膜によって保
護されている為に、エッチング溶液によって電極及び圧
電性薄膜がダメージを受けることなく、検出用梁部の側
面を略垂直形状にエッチング加工することができた。

【００１５】実施例２厚さ５２５μｍの（１００）方位ｎ型シリコン基板の両
面に、ＬＰ−ＣＶＤ法により厚さ１５００Åのシリコン
窒化膜を成膜した。次に、シリコン窒化膜をＣＦ₄ ガス
を用いてプラズマ法によりエッチングして、重り部及び
検出用梁部形成する為の開口部を形成した。この基板
を、１００℃に加熱した１５重量％水酸化カリウム水溶
液中で３０秒間エッチングを行ない、シリコン基板を
２．５μｍの深さエッチングした。次に、実施例１と同
様にして検出素子を形成した後、検出素子の形成された
シリコン基板表面上に保護膜として、スパッタリング法
によりシリコン酸化膜を厚さ３．０μｍとなる様に成膜
した。次に、図２（ｆ）に示す様に、シリコン酸化膜が
検出用梁部の検出素子が形成される表面及びそれに隣接
する面であるシリコン（１１１）面の三面を覆うように
パターニングを行ない、重り部及び検出用梁部形成の為
の開口部を形成した。尚、シリコン酸化膜の除去は、Ｃ
ＨＦ₃ ガスを用い、反応性イオンエッチング法により行
なった。更に、この基板を、１００℃に加熱した１５重
量％水酸化カリウム水溶液中で９０分間エッチングを行
なうことにより、重り部及び検出用梁部を形成した。
尚、本実施例において、形成された重り部の大きさは、
縦３mm、横８mmとし、検出用梁部の大きさは、幅０．１
mm、長さ３mmとし、検出素子の大きさは、幅０．０３m
m、長さ０．０８mmとした。本実施例においては、得ら
れる検出素子の表面及び側面が保護膜によって保護され
ている為に、エッチング溶液によって電極や圧電性薄膜
がダメージを受けることなく、検出用梁部の側面を略垂
直形状にエッチング加工することができた。

【００１６】実施例３次に、本発明の角速度センサについて説明する。図３
は、本発明の角速度センサの実施例を示す図であり、図
中、３０１はシリコン単結晶基板、３０２は重り部、３
０３は検出用梁部、３０４及び３０５は平板状の基板を
エッチング除去した結果形成された空隙部、３０６は検
出素子、３０７は駆動構造部、３０８は駆動構造部３０
７を振動させる為の励振用圧電素子、３０９は電極、３
１０は電極引出部、３１１は角速度の検知軸、３１２は
本発明の力学センサの特徴部分の保護膜である。本実施
例においては、励振用圧電素子３０８に、一定の交流電
圧を印加することにより駆動構造部３０７を矢印Ｘの方
向に振動させ、重り部３０２、及び検出用梁部３０３を
振動させる。検知軸３１１回りの角速度が、振動してい
る重り部３０２及び検出用梁部３０３に加わると、重り
部３０２と検出用梁部３０３は、矢印Ｆの方向にコリオ
リ力を受け、検出用梁部３０３は、同方向にたわみ変形
する。このたわみ量を検出素子３０６を用いて検出す
る。

【００１７】次に、本実施例の角速度センサの製造方法
について、図４を用いて説明する。図４は、図３に示し
た検知軸３１１と平行な面における断面図を示したもの
であり、図中、４０１は（１００）方位の単結晶シリコ
ン基板、４０２はシリコン窒化膜、４０３は下電極、４
０４は圧電性薄膜、４０５は上電極、４０６は保護膜、
４０７は、重り部及び検出用梁部形成の為の開口部であ
り、４０８はシリコン（１１１）面、４０９は駆動構造
部形成の為の開口部、４１０は駆動用圧電体、４１１は
圧電体駆動用の電極である。図４（ａ）に示す様に、厚
さ５２５μｍの（１００）方位ｎ型シリコン基板４０１
の両面に、ＬＰ−ＣＶＤ法により、厚さ２０００Åのシ
リコン窒化膜４０２を成膜した。次に、図４（ｂ）に示
す様に、シリコン窒化膜４０２を、ＣＦ₄ ガスを用いて
プラズマ法によりエッチングして、重り部３０２及び検
出用梁部３０３を形成する為の開口部４０７を形成し
た。この基板を、１００℃に加熱した１５重量％水酸化
カリウム水溶液中で１２秒間エッチングを行ない、シリ
コン基板を１．０μｍの深さまでエッチングした（図４
（ｃ））。次に、図４（ｄ）に示す様に、５０Åのクロ
ムを下引層として、厚さ１０００Åの金薄膜をスパッタ
リング法により成膜しパターニングして、下電極４０３
を形成した。下電極４０３の上に、ＰＺＴ薄膜をスパッ
タリング法により厚さ４０００Åとなる様に成膜し、パ
ターニングして圧電性薄膜４０４を形成した。次に、圧
電性薄膜４０４上に、厚さ１０００Åの金属膜をスパッ
タリング法により成膜し、リフトオフ法を用いて上電極
４０５を形成し、ＰＺＴ薄膜に分極処理を行ない、図３
に示す検出素子３０６を形成した。

【００１８】次に、図４（ｅ）に示すように、プラズマ
ＣＶＤ法により、２００℃に加熱してシリコン窒化膜を
厚さ６０００Åとなる様に成膜し、保護膜４０６を形成
した。次に、保護膜４０６が、検出用梁部３０３の検出
素子が形成されている表面及びそれに隣接する面である
シリコン（１１１）面（図示せず）を覆うようにパター
ニングを行ない、重り部３０２及び検出用梁部３０３を
形成する為の開口部を形成した（図４（ｆ））。尚、保
護膜であるシリコン窒化膜４０２の除去は、ＣＦ₄ ガス
を用いて、プラズマ法により行なった。次に、この基板
を１００℃に加熱した１５重量％の水酸化カリウム水溶
液中で３０分間エッチングを行なった後（図４
（ｇ））、図４（ｈ）に示す様に、シリコン窒化膜４０
２をエッチング除去して、駆動構造部３０７を形成する
為の開口部４０７を形成した。次に、この基板を１００
℃に加熱した１５重量％の水酸化カリウム水溶液中で９
０分間エッチングを行ない、図４（ｉ）に示す構造体を
得た。次に、図４（ｊ）に示す様に、両面に駆動用電極
４１１となるアルミニウム薄膜を成膜した。更に、厚さ
３００μｍのチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）から成る
圧電体４１０を、エポキシ系接着剤を用いて接着するこ
とにより、本発明の角速度センサを作製した。尚、本実
施例において、形成された重り部の大きさは、縦３mm、
横６mm、駆動構造部の大きさは、縦６mm、横６mm、厚さ
０．３mm、検出用梁部の大きさは、幅０．０５mm、長さ
２mmとし、検出素子の大きさは、幅０．０２mm、長さ
０．０７mmとした。上記の様にして作製した本実施例の
角速度センサを共振周波数で駆動し、２つの検出素子の
出力電位差を検出したところ、図３に示した検知軸３１
１回りの角速度を良好に検出することが出来た。又、検
出特性のバラツキや経時劣化も少なく、安定性に優れて
いた。

【００１９】実施例４次に、本発明の加速度センサについて説明する。図５
は、本発明の加速度センサの実施例を示す図である。本
実施例の加速度センサは、センサａ及びセンサｂの２個
のセンサが同一平面上に形成されており、矢印Ａ方向及
び矢印Ｂ方向の２軸検知が可能である。図中、５０１は
シリコン単結晶基板、５０２ａ及び５０２ｂは重り部、
５０３ａ及び５０３ｂは検出用梁部、５０４及び５０５
はエッチング除去して形成された空隙部、５０６ａ及び
５０６ｂは検出素子、５０７ａ及び５０７ｂは電極、５
０８ａ及び５０８ｂは電極引出部、５０９は本発明の力
学センサの特徴部分である保護膜である。尚、本実施例
の加速度センサは実施例３の角速度センサの製造方法に
準じて作成することが出来る。本実施例において、セン
サａ及びセンサｂの外寸は、縦４mm、横１０mmであり、
センサａの検出用梁部５０３ａの厚さは、０．０２mm、
センサｂの検出用梁部５０３ｂの幅は、０．０５mmとし
た。上記の様な本実施例の加速度センサを用いて検出し
たところ、２軸方向の加速度を良好に検出することが出
来た。又、検出特性のバラツキや、経時劣化も少なく、
安定性に優れていた。更に、センサｂと同形状のセンサ
部を、センサｂと９０°直交する向きに形成することに
より、３軸検知が可能となる。この様に、本発明によれ
ば、薄型で多軸検知が可能なセンサを提供することも出
来る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の力学センサ
は、検出用梁部の、検出素子が形成される表面及びそれ
に隣接する面の三面が保護膜によって十分保護されてい
る為に、エッチング溶液によって検出素子がダメージを
受けることなく、検出用梁部の側面を垂直形状にエッチ
ング加工することが出来、又、検出素子を検出用梁部の
外側ぎりぎりの所に形成することが出来る為、優れた検
出感度及び強度のものとなる。又、本発明の力学センサ
は、空気中の水分等による検出素子の特性の劣化が少な
く安定性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の力学センサの検出用梁部の断面図であ
る。

【図２】本発明の力学センサの製造方法を示す図であ
る。

【図３】本発明の角速度センサの実施例を示す図であ
る。

【図４】本発明の角速度センサの製造方法を示す図であ
る。

【図５】本発明の加速度センサの実施例を示す図であ
る。

【図６】従来の半導体角速度センサ及び、加速度センサ
の検出部を示す図であり、（ａ）は、上面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ´面における断面図である。

【図７】シリコンのエッチング進行状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７
０１：シリコン基板１０２、２０２、４０２、７０２：シリコン窒化膜１０３、２０３、４０３、６０６：下電極１０４、２０４、４０４、６０７：圧電性薄膜１０５、２０５、４０５、６０８：上電極１０６、２０６、３１２、４０６、５０９：保護膜２０７、４０７、４０９：エッチングの為の開口部３０２、５０２ａ、５０２ｂ、６０２：重り部２０８、３０３、５０３ａ、５０３ｂ、６０３：検出用
梁部２０９、４０８、７０３：シリコン（１１１）面３０４、３０５、５０４、５０５：空隙部３０６、５０６ａ、５０６ｂ、６０４：検出素子３０７：駆動構造部３０８、４１０：駆動用圧電素子３０９、５０７ａ、５０７ｂ：電極３１０、５０８ａ、５０８ｂ：電極引出部３１１、６０９：各速度検知軸４１１：絶縁膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者左納義久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

【特許請求の範囲】

【請求項１】平板状の基板がエッチング処理されて検
出用梁部と重り部とが一体的形成され、且つ該検出用梁
部に外力により変形を生じる重り部の変形量を検出する
為の検出素子が設けられている力学センサにおいて、検
出用梁部の基板部分の断面形状が略八角形であり、且つ
検出用梁部の検出素子が形成されている面とその面に隣
接する２面の３面が保護膜で覆われていることを特徴と
する力学センサ。
【請求項２】平板状の基板をエッチング処理して形成
された検出用梁部の側面が、検出用梁部の検出素子が設
けられている面に対して略垂直形状である請求項１に記
載の力学センサ。
【請求項３】検出用梁部の梁の高さが、梁の幅よりも
大きい請求項１に記載の力学センサ。
【請求項４】平板状の基板がシリコン単結晶であり、
保護膜がシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜である請求
項１に記載の力学センサ。
【請求項５】検出素子が圧電性材料から成る請求項１
に記載の力学センサ。
【請求項６】平板状の基板の両面にマスク材をパター
ニングする工程、平板状の基板の一部を両面からわずか
な深さにエッチングする工程、平板状の基板上に検出素
子を形成する工程、該検出素子上に保護膜を成膜する工
程、該保護膜を検出素子が形成されている表面及びエッ
チングにより形成された該表面と隣接する２面を覆うよ
うな形状となる様にして保護膜の一部をエッチング除去
した後、平板状の基板を両面から完全にエッチング除去
する工程とから成ることを特徴とする力学センサの製造
方法。
【請求項７】外力により変形を生じる重り部の変形量
により角速度を検出する請求項１に記載の力学センサ。
【請求項８】外力により変形を生じる重り部の変形量
により加速度を検出する請求項１に記載の力学センサ。