【手続補正書】
【提出日】平成27年5月19日(2015.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
駆動電極部と検出電極部とがパターン配置された上部電極と、圧電体層と、下部電極と、１層以上の振動板層と、が積層されて成る積層構造を有する可撓性のあるダイヤフラム部と、
前記ダイヤフラム部の外周を支持する台座部と、
前記ダイヤフラム部の中心部に接合されている錘部と、を備え、
前記駆動電極部を介して前記圧電体層に電界を印加することによって圧電体の逆圧電効果を利用して前記錘部を振動させ、コリオリ力に基づいて前記錘部に生じた変位を圧電効果によって前記検出電極部から検出する角速度センサの製造方法であって、
薄膜形成技術を用いて前記１層以上の前記振動板層を形成するものとし、
前記角速度センサの構造体の寸法と、前記構造体を構成する材料の弾性パラメータから計算される共振振動モードの共振周波数をf (単位はキロヘルツ[kHz])、前記錘部の質量をＭ(単位はミリグラム[mg])、前記ダイヤフラム部の周長をr(単位はメートル[m])、前記圧電体層にかかる応力をσp(単位はパスカル［Pa］)、前記圧電体層の膜厚をtp (単位はメートル[m])、前記下部電極と前記１層以上の振動板層とを含む複数層で構成される振動板部分における前記錘部の側から数えて第ｎ番目の層にかかる応力をσn(単位はパスカル［Pa］)、前記第ｎ番目の層の膜厚をtn (単位はメートル[m])としたとき（ｎは自然数）、
【数５】
2014149278.tif 000001
で表されるＴeffが、
【数６】
2014149278.tif 000002
を満たすようにσp 、σn、tn およびtp を調節する角速度センサの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
特許文献１、２で提案されているような構造を持つ角速度センサの製作には、従来、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を用いるのが一般的である。ＳＯＩ基板は、比較的厚いシリコン基板（ハンドル層）の上にＳｉＯ2層を介して薄いシリコン層（デバイス層）が積層された多層構造を有し、デバイス層の部分が最終的にダイヤフラムの振動板となる。ダイヤフラムの厚みはデバイスの設計によって様々であり、設計に応じて適切なデバイス層の厚みが選択される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
（第１２態様）：第１２態様に係る角速度センサの製造方法は、駆動電極部と検出電極部とがパターン配置された上部電極と、圧電体層と、下部電極と、１層以上の振動板層と、が積層されて成る積層構造を有する可撓性のあるダイヤフラム部と、ダイヤフラム部の外周を支持する台座部と、ダイヤフラム部の中心部に接合されている錘部と、を備え、駆動電極部を介して圧電体層に電界を印加することによって圧電体の逆圧電効果を利用して錘部を振動させ、コリオリ力に基づいて錘部に生じた変位を圧電効果によって検出電極部から検出する角速度センサの製造方法であって、薄膜形成技術を用いて１層以上の振動板層を形成するものとし、角速度センサの構造体の寸法と、構造体を構成する材料の弾性パラメータから計算される共振振動モードの共振周波数をf (単位はキロヘルツ[kHz])、錘部の質量をＭ(単位はミリグラム[mg])、ダイヤフラム部の周長をr(単位はメートル[m])、圧電体層にかかる応力をσp(単位はパスカル［Pa］)、圧電体層の膜厚をtp(単位はメートル[m])、下部電極と１層以上の振動板層とを含む複数層で構成される振動板部分における錘部の側から数えて第ｎ番目の層にかかる応力をσn(単位はパスカル［Pa］)、第ｎ番目の層の膜厚をtn(単位はメートル[m])としたとき（ｎは自然数）、
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
本実施形態では、平面視で円形の外周形状を持つダイヤフラム部１２の円の中心を通る中心軸ＣLを対称軸とする回転対称の電極パターンとなっている。錘部１４は、ダイヤフラム部１２と中心軸ＣLを共通にする同心位置に配置されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
図１に示した駆動電極部３５Ａ〜３５Ｄと検出電極部３６Ａ〜３６Ｄのパターン配置は、中心軸ＣLの周りを９０度回転させると、重なる４回対称のパターンを例示しているが、上部電極３４のパターン配置形態は図１の例に限定されず、様々な配置形態が可能である。また、駆動電極部３５Ａ〜３５Ｄと検出電極部３６Ａ〜３６Ｄを入れ替えることも可能である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
（手順６）その後、Ｓｉ基板１１０を裏面側から深掘エッチングすることにより、Ｓｉ基板１１０の一部を除去加工し、その残部によって錘部１１４と、台座部１１６とを形成する（図５（ｅ）、「基板加工工程」）。この基板加工工程により、錘部１１４の周りが円環上の溝として除去され、その除去した部分がダイヤフラム部１１２の駆動部及び検出部として機能する領域となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
次いで、図６（ｄ）に示すように、ハンドル層６０２を深掘エッチングすることにより、ハンドル層６０２の一部を除去加工し、その残部によって錘部６１４と、台座部６１６とを形成する。深掘エッチングによって除去された部分（符号６１２）に残るデバイス層６０４が振動板の役割を果たす。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
本発明では、次の式(7)で定義されるＴeffという指標を導入する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
このような製造プロセスにおいて、第１振動板層２２１を成膜する前の初期状態（図８(ａ)）における基板２１０の曲率半径をＲ1とし、圧電体層２３０を含む各層（２２１、２２２、２３０）成膜後の深掘エッチング前の状態（図８（ｂ））における積層構造体の曲率半径をＲ2とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
式(10)中のＥsは基板２１０のヤング率である。νはポアソン比である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
最終的に振動板として構成されない膜層２５１、２５２を有している場合、これらの膜層２５１、２５２と基材２５０の積層体２６０の状態で測定した曲率半径をＲ1とする。そして、基材２５０の厚さｔs0と、膜層２５１の膜厚ｔs1及び膜層２５２の膜厚ｔs2の合計の厚さをｔsとする（ｔs＝ｔs0＋ｔs1＋ｔs2）。つまり、図９（ｂ）の積層体２６０が図８（ａ）の基板２１０に相当する部材として把握される。この場合の、Ｅsは積層体２６０の全体としてのヤング率を表す。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
図８、図９で説明したパラメータを用いて複合膜の平均応力σaveを計算することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５８】
同様にして、実際のデバイスの共振周波数fz’のシフトを設計共振周波数fzに対して10%以内に収めるためのＴeffの範囲は、
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７２】
一般式Ａa（Ｚｒx，Ｔｉy，Ｍb-x-y）bＯc・・・（ＰＸ）
（式中、Ａ：Ａサイトの元素であり、Ｐｂを含む少なくとも１種の元素。
Ｍが、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、及びＳｂからなる群より選ばれた少なくとも１種の元素である。
０＜ｘ＜ｂ、０＜ｙ＜ｂ、０≦ｂ−ｘ−ｙ。
ａ：ｂ：ｃ＝１：１：３が標準であるが、これらのモル比はペロブスカイト構造を取り得る範囲内で基準モル比からずれてもよい。）
ペロブスカイト型酸化物（ＰＸ）は、真性ＰＺＴ、あるいはＰＺＴのＢサイトの一部がＭで置換されたものである。被置換イオンの価数よりも高い価数を有する各種ドナーイオンを添加したＰＺＴでは、真性ＰＺＴよりも圧電性能等の特性が向上することが知られている。Ｍは、４価のＺｒ，Ｔｉよりも価数の大きい１種又は２種以上のドナーイオンであることが好ましい。かかるドナーイオンとしては、Ｖ5+，Ｎｂ5+，Ｔａ5+，Ｓｂ5+，Ｍｏ6+，及びＷ6+等が挙げられる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2014149278.tif 000003