(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサー基板と、
第１軸の方向において前記センサー基板を挟んで設けられている第１基板および第２基板と、
前記第１基板に設けられている第１駆動電極部と、
前記第２基板に設けられている第２駆動電極部と、
を含み、
前記センサー基板は、
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に接合されている固定部と、
前記固定部に第１弾性部を介して接続され、前記第１軸と直交する第２軸を軸とする角速度に応じて、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸の方向へ変位可能な第１可動体と、
第１固定検出電極部と、
を有し、
前記第１弾性部は、前記固定部から前記第２軸の方向に延出し、前記第１可動体に接続され、
前記第１弾性部は、前記固定部に接続されている端部を支点として、前記第１可動体に接続されている端部が、前記第３軸の方向に変位可能な板状のバネであり、
前記第１可動体は、
前記第１弾性部に接続されている第１支持部と、
前記第１支持部に支持され、前記第１駆動電極部および前記第２駆動電極部によって前記第１軸の方向に振動する第１振動体と、
前記第１支持部に支持され、前記第１固定検出電極部と対向している第１可動検出電極部と、
を有し、
前記第１振動体は、前記第１支持部から前記第３軸の方向に延出している第１梁部を介して、前記第１支持部に接続され、
前記第１振動体の一方の端部は、前記第１梁部に接続され、
前記第１振動体の他方の端部は、自由端であり、
前記第１可動検出電極部は、前記第１支持部から前記第３軸の方向に延出している、ジ
ャイロセンサー。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１支持部は、前記第１軸の方向から見て、枠状の形状を有し、
前記第１振動体は、前記第１支持部の内側に設けられ、
前記第１固定検出電極および前記第１可動検出電極は、前記第１支持部の外側に設けられている、ジャイロセンサー。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１駆動電極部は、前記第１基板に設けられている第１駆動端子部と電気的に接続され、
前記第２駆動電極部は、前記第１基板に設けられている第２駆動端子部と電気的に接続されている、ジャイロセンサー。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記第１固定検出電極部は、前記第２基板に設けられている検出端子部と電気的に接続されている、ジャイロセンサー。
【請求項５】
請求項４において、
前記第２駆動電極部は、前記第１軸の方向から見て、前記検出端子部の外縁の外側に設けられている、ジャイロセンサー。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記センサー基板は、前記固定部、前記第１弾性部、前記第１可動体、および前記第１固定検出電極部を囲んで設けられている枠部を有し、
前記枠部は、前記第１基板および前記第２基板に直接接合されている、ジャイロセンサー。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記センサー基板は、半導体基板であり、
前記第１基板および前記第２基板は、ガラス基板である、ジャイロセンサー。 
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、
前記第２基板に設けられている第３駆動電極部と、
前記第１基板に設けられている第４駆動電極部と、
を含み、
前記センサー基板は、
前記固定部に第２弾性部を介して接続され、前記第２軸を軸とする角速度に応じて、前記第３軸の方向へ変位可能な第２可動体と、
第２固定検出電極部と、
を有し、
前記第１弾性部は、前記固定部から前記第２軸の方向の一方側に延出し、前記第１可動体に接続され、
前記第２弾性部は、前記固定部から前記第２軸の方向の他方側に延出し、前記第２可動体に接続され、
前記第２弾性部は、前記固定部に接続されている端部を支点として、前記第２可動体に接続されている端部が、前記第３軸の方向に変位可能な板状のバネであり、
前記第２可動体は、
前記第２弾性部に接続されている第２支持部と、
前記第２支持部に支持され、前記第３駆動電極部および前記第４駆動電極部によって前
記第１軸の方向に振動する第２振動体と、
前記第２支持部に支持され、前記第２固定検出電極部と対向している第２可動検出電極部と、
を有し、
前記第２振動体は、前記第２支持部から前記第３軸の方向に延出している第２梁部を介して、前記第２支持部に接続され、
前記第２振動体の一方の端部は、前記第２梁部に接続され、
前記第２振動体の他方の端部は、自由端であり、
前記第２可動検出電極部は、前記第２支持部から前記第３軸の方向に延出している、ジャイロセンサー。
【請求項９】
第１面に第１駆動端子部および第２駆動端子部が設けられ、前記第１面と反対側の第２面に前記第１駆動端子部と電気的に接続されている第１駆動電極部が設けられている第１基板を用意する工程と、
第３面に第２駆動電極部が設けられ、前記第３面と反対側の第４面に検出端子部が設けられている第２基板を用意する工程と、
半導体基板の第５面に、エッチング技術によって、第１凹部を形成する工程と、
前記第１基板の前記第２面と、前記半導体基板の前記第５面と、を直接接合する工程と、
前記半導体基板の前記第５面と反対側の第６面に、エッチング技術によって、第２凹部を形成する工程と、
前記半導体基板をエッチング技術によって加工して、センサー基板を形成する工程と、
前記第２駆動電極部と前記第２駆動端子部とが電気的に接続されるように、前記第２基板の前記第３面と、前記センサー基板の前記第６面と、を直接接合する工程と、
を含み、
前記センサー基板を形成する工程において、
前記センサー基板は、
第１軸の方向において前記第１基板および前記第２基板に挟まれて、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に接合される固定部と、
前記固定部に弾性部を介して接続され、前記第１軸と直交する第２軸を軸とする角速度に応じて、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸の方向へ変位可能な可動体と、
前記検出端子部と電気的に接続される固定検出電極部と、
を有するように形成され、
前記弾性部は、前記固定部から前記第２軸の方向に延出し、前記可動体に接続され、前記固定部に接続されている端部を支点として、前記可動体に接続されている端部が、前記第３軸の方向に変位可能な板状のバネとなるように形成され、
前記可動体は、
前記弾性部に接続される支持部と、
前記支持部に支持され、前記第１駆動電極部および前記第２駆動電極部によって前記第１軸の方向に振動する振動体と、
前記支持部に支持され、前記固定検出電極部と対向する可動検出電極部と、
を有するように形成され、
前記振動体は、前記半導体基板の前記第１凹部と前記第２凹部との間の薄肉部に形成され、
前記振動体は、前記支持部から前記第３軸の方向に延出している梁部を介して、前記支持部に接続されるように形成され、
前記振動体は、一方の端部が前記梁部に接続され、他方の端部が自由端となるように形成され、
前記可動検出電極部は、前記支持部から前記第３軸の方向に延出するように形成される、ジャイロセンサーの製造方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１基板の前記第２面と、前記半導体基板の前記第５面と、を直接接合する工程において、
前記第１基板の前記第２面と、前記半導体基板の前記第５面と、を陽極接合し、
前記第２基板の前記第３面と、前記センサー基板の前記第６面と、を直接接合する工程において、
前記第２基板の前記第３面と、前記センサー基板の前記第６面と、を陽極接合する、ジャイロセンサーの製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のジャイロセンサーを含む、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロセンサーおよびその製造方法、並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばシリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いて角速度を検出する角速度センサー（ジャイロセンサー）が開発されている。このような角速度センサーは、例えば、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）の手ぶれ補正機能などに用いられる。
【０００３】
例えば特許文献１には、ジャイロスコープウエハと基準ウエハとの間に電圧を印加し、ジャイロスコープウエハの質量部を上下方向に駆動することで、ジャイロスコープウエハの面内軸まわりの角速度を検出するジャイロセンサーが開示されている。このようなジャイロセンサーでは、効率よく質量体を駆動（振動）させることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５２０９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているジャイロセンサーでは、基準ウエハに設けられた電極によって、ジャイロスコープウエハの板に回転トルクを生じさせ、該回転トルクによって、質量体を上下方向に駆動させている。また、特許文献１に開示されているジャイロセンサーでは、ジャイロスコープウエハと基準ウエハとの間の接続部材の厚み誤差によって、電極とジャイロスコープウエハとの間のギャップの大きさがばらつくことがある。ギャップが大きくばらつくと、上下方向から質量体に作用する静電クーロン力が大きく変化してしまい（距離の反比例でばらつく）、質量体を駆動する駆動力にばらつきが生じてしまう。そのため、特許文献１に開示されているジャイロセンサーでは、効率よく質量体を駆動させることが困難な場合がある。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、効率よく振動体を振動させることができるジャイロセンサーを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記ジャイロセンサーを有する電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係るジャイロセンサーは、
センサー基板と、
第１軸の方向において前記センサー基板を挟んで設けられている第１基板および第２基板と、
前記第１基板に設けられている第１駆動電極部と、
前記第２基板に設けられている第２駆動電極部と、
を含み、
前記センサー基板は、
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に接合されている固定部と、
前記固定部に弾性部を介して接続され、前記第１軸と直交する第２軸を軸とする角速度に応じて、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸の方向へ変位可能な可動体と、
固定検出電極部と、
を有し、
前記可動体は、
前記弾性部に接続されている支持部と、
前記支持部に支持され、前記第１駆動電極部および前記第２駆動電極部によって前記第１軸の方向に振動する振動体と、
前記支持部に支持され、前記固定検出電極部と対向している可動検出電極部と、
を有し、
前記振動体と前記第１駆動電極部との間と前記振動体と前記第２駆動電極部との間が等しい距離である。
【０００９】
このようなジャイロセンサーによれば、振動体は、第１基板に設けられた第１駆動電極部、および第２基板に設けられた第２駆動電極部によって第１軸方向に振動することができる。これにより、効率よく振動体を振動させることができる。例えば、振動体の一方側（例えば下方）に設けられた駆動電極部のみによって、振動体を第１軸方向に振動する場合では、効率よく振動体を振動させることができないことがある。
【００１０】
さらに、このようなジャイロセンサーでは、振動体と第１駆動電極部との間と、振動体と第２駆動電極部との間が、等しい距離である。そのため、効率よく振動体を振動させることができる。
【００１１】
［適用例２］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第１駆動電極部は、前記第１基板に設けられている第１駆動端子部と電気的に接続され、
前記第２駆動電極部は、前記第１基板に設けられている第２駆動端子部と電気的に接続されていてもよい。
【００１２】
このようなジャイロセンサーによれば、効率よく振動体を振動させることができる。
【００１３】
［適用例３］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記固定検出電極部は、前記第２基板に設けられている検出端子部と電気的に接続されていてもよい。
【００１４】
このようなジャイロセンサーによれば、第１基板に第１駆動端子部および第２駆動端子部を設けた場合に、第１駆動端子部に接続された外部配線や第２駆動端子部に接続された外部配線から、寄生容量を介して、検出端子部に接続された外部配線に、電流が流れる（駆動信号が漏れる）ことを抑制できる。
【００１５】
［適用例４］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第２駆動電極部は、前記第１軸の方向から見て、前記検出端子部の外縁の外側に設けられていてもよい。
【００１６】
このようなジャイロセンサーによれば、第２駆動電極部から、寄生容量を介して検出端子部に電流が流れることを抑制できる。
【００１７】
［適用例５］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記振動体は、前記支持部から前記第３軸の方向に延出している梁部を介して、前記支持部に接続されていてもよい。
【００１８】
このようなジャイロセンサーによれば、第２軸を軸とする角速度によって振動体に作用するコリオリ力により、可動体は、効率よく第３軸の軸方向に変位することができる。
【００１９】
［適用例６］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記センサー基板は、前記固定部、前記弾性部、前記可動体、および前記固定検出電極部を囲んで設けられている枠部を有し、
前記枠部は、前記第１基板および前記第２基板に直接接合されていてもよい。
【００２０】
このようなジャイロセンサーによれば、第１基板、第２基板、および枠部によって形成される空間に、可動体を収容することができる。
【００２１】
［適用例７］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記センサー基板は、半導体基板であり、
前記第１基板および前記第２基板は、ガラス基板であってもよい。
【００２２】
このようなジャイロセンサーによれば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってセンサー基板を形成することができる。これにより、振動体と第１基板および第２基板との間の空隙を精度よく形成することができる。その結果、効率よく振動体を振動させることができる。さらに、固定部と第１基板および第２基板とを、陽極接合することができる。
【００２３】
［適用例８］
本適用例に係るジャイロセンサーの製造方法は、
第１面に第１駆動端子部および第２駆動端子部が設けられ、前記第１面と反対側の第２面に前記第１駆動端子部と電気的に接続されている第１駆動電極部が設けられている第１基板を用意する工程と、
第３面に第２駆動電極部が設けられ、前記第３面と反対側の第４面に検出端子部が設けられている第２基板を用意する工程と、
半導体基板の第５面に、エッチング技術によって、第１凹部を形成する工程と、
前記第１基板の前記第２面と、前記半導体基板の前記第５面と、を直接接合する工程と、
前記半導体基板の前記第５面と反対側の第６面に、エッチング技術によって、第２凹部を形成する工程と、
前記半導体基板をエッチング技術によって加工して、センサー基板を形成する工程と、
前記第２駆動電極部と前記第２駆動端子部とが電気的に接続されるように、前記第２基板の前記第３面と、前記センサー基板の前記第６面と、を直接接合する工程と、
を含み、
前記センサー基板を形成する工程において、
前記センサー基板は、
第１軸の方向において前記第１基板および前記第２基板に挟まれて、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に接合される固定部と、
前記固定部に弾性部を介して接続され、前記第１軸と直交する第２軸を軸とする角速度
に応じて、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸の方向へ変位可能な可動体と、
前記検出端子部と電気的に接続される固定検出電極部と、
を有するように形成され、
前記可動体は、
前記弾性部に接続される支持部と、
前記支持部に支持され、前記第１駆動電極部および前記第２駆動電極部によって前記第１軸の方向に振動する振動体と、
前記支持部に支持され、前記固定検出電極部と対向する可動検出電極部と、
を有するように形成され、
前記振動体は、前記半導体基板の前記第１凹部と前記第２凹部との間の薄肉部に形成され、
前記振動体と前記第１駆動電極部との間と前記振動体と前記第２駆動電極部との間が等しい距離である。
【００２４】
このようなジャイロセンサーの製造方法によれば、効率よく振動体を振動させることができるジャイロセンサーを得ることができる。
【００２５】
［適用例９］
本適用例に係るジャイロセンサーの製造方法において、
前記第１基板の前記第２面と、前記半導体基板の前記第５面と、を直接接合する工程において、
前記第１基板の前記第２面と、前記半導体基板の前記第５面と、を陽極接合し、
前記第２基板の前記第３面と、前記センサー基板の前記第６面と、を直接接合する工程において、
前記第２基板の前記第３面と、前記センサー基板の前記第６面と、を陽極接合してもよい。
【００２６】
このようなジャイロセンサーの製造方法によれば、効率よく振動体を振動させることができるジャイロセンサーを得ることができる。
【００２７】
［適用例１０］
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係るジャイロセンサーを含む。
【００２８】
このような電子機器は、本適用例に係るジャイロセンサーを含むため、高感度化を図ることができる。
本適用例に係るジャイロセンサーは、センサー基板と、第１軸の方向において前記センサー基板を挟んで設けられている第１基板および第２基板と、前記第１基板に設けられている第１駆動電極部と、前記第２基板に設けられている第２駆動電極部と、を含み、前記センサー基板は、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に接合されている固定部と、前記固定部に第１弾性部を介して接続され、前記第１軸と直交する第２軸を軸とする角速度に応じて、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸の方向へ変位可能な第１可動体と、第１固定検出電極部と、を有し、前記第１弾性部は、前記固定部から前記第２軸の方向に延出し、前記第１可動体に接続され、前記第１弾性部は、前記固定部に接続されている端部を支点として、前記第１可動体に接続されている端部が、前記第３軸の方向に変位可能な板状のバネであり、前記第１可動体は、前記第１弾性部に接続されている第１支持部と、前記第１支持部に支持され、前記第１駆動電極部および前記第２駆動電極部によって前記第１軸の方向に振動する第１振動体と、前記第１支持部に支持され、前記第１固定検出電極部と対向している第１可動検出電極部と、を有し、前記第１振動体は、前記第１支持部から前記第３軸の方向に延出している第１梁部を介して、前記第１支持部に接続され、前記第１振動体の一方の端部は、前記第１梁部に接続され、前記第１振動体の他方の端部は、自由端であり、前記第１可動検出電極部は、前記第１支持部から前記第３軸の方向に延出している。
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、前記第１支持部は、前記第１軸の方向から見て、枠状の形状を有し、前記第１振動体は、前記第１支持部の内側に設けられ、前記第１固定検出電極および前記第１可動検出電極は、前記第１支持部の外側に設けられていてもよい。
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、前記第１駆動電極部は、前記第１基板に設けられている第１駆動端子部と電気的に接続され、前記第２駆動電極部は、前記第１基板に設けられている第２駆動端子部と電気的に接続されていてもよい。
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、前記第１固定検出電極部は、前記第２基板に設けられている検出端子部と電気的に接続されていてもよい。
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、前記第２駆動電極部は、前記第１軸の方向から見て、前記検出端子部の外縁の外側に設けられていてもよい。
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、前記センサー基板は、前記固定部、前記第１弾性部、前記第１可動体、および前記第１固定検出電極部を囲んで設けられている枠部を有し、前記枠部は、前記第１基板および前記第２基板に直接接合されていてもよい。
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、前記センサー基板は、半導体基板であり、前記第１基板および前記第２基板は、ガラス基板であってもよい。
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、前記第２基板に設けられている第３駆動電極部と、前記第１基板に設けられている第４駆動電極部と、を含み、前記センサー基板は、前記固定部に第２弾性部を介して接続され、前記第２軸を軸とする角速度に応じて、前記第３軸の方向へ変位可能な第２可動体と、第２固定検出電極部と、を有し、前記第１弾性部は、前記固定部から前記第２軸の方向の一方側に延出し、前記第１可動体に接続され、前記第２弾性部は、前記固定部から前記第２軸の方向の他方側に延出し、前記第２可動体に接続され、前記第２弾性部は、前記固定部に接続されている端部を支点として、前記第２可動体に接続されている端部が、前記第３軸の方向に変位可能な板状のバネであり、前記第２可動体は、前記第２弾性部に接続されている第２支持部と、前記第２支持部に支持され、前記第３駆動電極部および前記第４駆動電極部によって前記第１軸の方向に振動する第２振動体と、前記第２支持部に支持され、前記第２固定検出電極部と対向している第２可動検出電極部と、を有し、前記第２振動体は、前記第２支持部から前記第３軸の方向に延出している第２梁部を介して、前記第２支持部に接続され、前記第２振動体の一方の端部は、前記第２梁部に接続され、前記第２振動体の他方の端部は、自由端であり、前記第２可動検出電極部は、前記第２支持部から前記第３軸の方向に延出していてもよい。
本適用例に係るジャイロセンサーの製造方法は、第１面に第１駆動端子部および第２駆動端子部が設けられ、前記第１面と反対側の第２面に前記第１駆動端子部と電気的に接続されている第１駆動電極部が設けられている第１基板を用意する工程と、第３面に第２駆動電極部が設けられ、前記第３面と反対側の第４面に検出端子部が設けられている第２基板を用意する工程と、半導体基板の第５面に、エッチング技術によって、第１凹部を形成する工程と、前記第１基板の前記第２面と、前記半導体基板の前記第５面と、を直接接合する工程と、前記半導体基板の前記第５面と反対側の第６面に、エッチング技術によって、第２凹部を形成する工程と、前記半導体基板をエッチング技術によって加工して、センサー基板を形成する工程と、前記第２駆動電極部と前記第２駆動端子部とが電気的に接続されるように、前記第２基板の前記第３面と、前記センサー基板の前記第６面と、を直接接合する工程と、を含み、前記センサー基板を形成する工程において、前記センサー基板は、第１軸の方向において前記第１基板および前記第２基板に挟まれて、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方に接合される固定部と、前記固定部に弾性部を介して接続され、前記第１軸と直交する第２軸を軸とする角速度に応じて、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸の方向へ変位可能な可動体と、前記検出端子部と電気的に接続される固定検出電極部と、を有するように形成され、前記弾性部は、前記固定部から前記第２軸の方向に延出し、前記可動体に接続され、前記固定部に接続されている端部を支点として、前記可動体に接続されている端部が、前記第３軸の方向に変位可能な板状のバネとなるように形成され、前記可動体は、前記弾性部に接続される支持部と、前記支持部に支持され、前記第１駆動電極部および前記第２駆動電極部によって前記第１軸の方向に振動する振動体と、前記支持部に支持され、前記固定検出電極部と対向する可動検出電極部と、を有するように形成され、前記振動体は、前記半導体基板の前記第１凹部と前記第２凹部との間の薄肉部に形成され、前記振動体は、前記支持部から前記第３軸の方向に延出している梁部を介して、前記支持部に接続されるように形成され、前記振動体は、一方の端部が前記梁部に接続され、他方の端部が自由端となるように形成され、前記可動検出電極部は、前記支持部から前記第３軸の方向に延出するように形成される。
本適用例に係るジャイロセンサーの製造方法において、前記第１基板の前記第２面と、前記半導体基板の前記第５面と、を直接接合する工程において、前記第１基板の前記第２面と、前記半導体基板の前記第５面と、を陽極接合し、前記第２基板の前記第３面と、前記センサー基板の前記第６面と、を直接接合する工程において、前記第２基板の前記第３面と、前記センサー基板の前記第６面と、を陽極接合してもよい。
本適用例に係る電子機器は、本適用例に係るジャイロセンサーを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す分解斜視図。
【図２】本実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図３】本実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す断面図。
【図４】本実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す断面図。
【図５】本実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す断面図。
【図６】本実施形態に係るジャイロセンサーの動作を説明するための斜視図。
【図７】本実施形態に係るジャイロセンサーの動作を説明するための斜視図。
【図８】本実施形態に係るジャイロセンサーの動作を説明するための斜視図。
【図９】本実施形態に係るジャイロセンサーの動作を説明するための斜視図。
【図１０】本実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１１】本実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１２】本実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１３】本実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１４】本実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１５】本実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１６】本実施形態の変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１７】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図１８】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図１９】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３１】
１．  ジャイロセンサー
まず、本実施形態に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るジャイロセンサー１００を模式的に示す分解斜視図である。図２は、本実施形態に係るジャイロセンサー１００を模式的に示す平面図である。図３は、本実施形態に係るジャイロセンサー１００を模式的に示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、本実施形態に係るジャイロセンサー１００を模式的に示す図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図５は、本実施形態に係るジャイロセンサー１００を模式的に示す図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【００３２】
なお、便宜上、図２では、センサー基板１１０以外の部材の図示を省略している。また、図１〜図５では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸（第２軸）、Ｙ軸（第３軸）、Ｚ軸（第１軸）を図示している。また、本実施形態では、Ｘ軸に平行な方向（第２軸の方向）をＸ軸方向、Ｙ軸に平行な方向（第３軸の方向）をＹ軸方向、Ｚ軸に平行な方向（第１軸の方向）をＺ軸方向という。
【００３３】
ジャイロセンサー１００は、図１〜図５に示すように、センサー基板１１０と、第１基板１２０と、第２基板１３０と、第１駆動電極部５０ａと、第２駆動電極部５２ｂと、を含む。ジャイロセンサー１００は、さらに、第３駆動電極部５２ａと、第４駆動電極部５０ｂと、第１駆動端子部６０ａと、第２駆動端子部６０ｂと、検出端子部６４と、固定電位端子部６２と、を含むことができる。
【００３４】
センサー基板１１０は、第１基板１２０と第２基板１３０との間に設けられている。センサー基板１１０は、半導体基板である。より具体的には、センサー基板１１０としては、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコン基板を用いることができる。
【００３５】
センサー基板１１０は、固定部１０と、弾性部２０と、可動体３０と、固定検出電極部４０と、を有している。センサー基板１１０は、さらに、固定検出電極保持部１２と、貫通電極形成部１４，１６と、枠部１８と、を有することができる。
【００３６】
固定部１０は、Ｚ軸方向において第１基板１２０および第２基板１３０に挟まれて、第１基板１２０および第２基板１３０の少なくとも一方に接合されている。より具体的には、固定部１０は、第１基板１２０および第２基板１３０に直接接合（例えば陽極接合）されている。固定部１０の平面形状（Ｚ軸方向から見た形状）は、図２に示すように、例えば矩形である。図２に示す例では、固定部１０は、平面視において（Ｚ軸方向から見て）、センサー基板１１０の中心Ｃと重なって設けられている。
【００３７】
弾性部２０、可動体３０、固定検出電極部４０、および固定電極保持部１２は、第１構造体１１１および第２構造体１１２を構成している。第１構造体１１１および第２構造体１１２は、Ｘ軸に沿って配列され、第１構造体１１１と第２構造体１１２との間に固定部１０が設けられている。第１構造体１１１および第２構造体１１２は、図２に示すように、中心Ｃを通りＹ軸に平行な直線αに関して、対称な形状を有することができる。なお、図示はしないが、第１構造体１１１および第２構造体１１２のいずれか一方は、設けられていなくてもよい。
【００３８】
弾性部２０は、固定部１０および可動体３０に接続されている。固定部１０、弾性部２０、および可動体３０は、一体に設けられている。弾性部２０は、第１基板１２０および第２基板１３０と、空隙（ギャップ）を介して設けられている。弾性部２０と基板１２０，１３０との間の空隙の大きさ（Ｚ軸方向の大きさ）は、例えば、１μｍ程度である。弾性部２０および可動体３０の厚さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、固定部１０の厚さよりも小さい。図示の例では、弾性部２０は、固定部１０からＸ軸方向に延出し、可動体３０に接続されている。弾性部２０としては、例えば、固定部１０に接続されている端部を支点として、可動体３０に接続されている端部が、Ｙ軸方向に変位可能な板状のバネを用いる。なお、弾性部２０の形状は、Ｙ軸方向に変位可能であれば、特に限定されない。
【００３９】
可動体３０は、弾性部２０を介して、固定部１０に接続されている。可動体３０は、第１基板１２０および第２基板１３０と、空隙を介して設けられている。可動体３０と基板１２０，１３０との間の空隙の大きさ（Ｚ軸方向の大きさ）は互いに等しく、例えば、１μｍ程度である。可動体３０は、弾性部２０によって、Ｙ軸方向に変位可能に支持されている。より具体的には、可動体３０は、Ｘ軸を軸とする角速度（Ｘ軸まわりの角速度）に応じて、Ｙ軸方向へ変位することができる。
【００４０】
可動体３０は、支持部３２と、梁部３３，３４と、振動体３６と、可動検出電極部３８と、を有することができる。
【００４１】
支持部３２は、弾性部２０に接続されている。図示の例では、支持部３２は、枠状の形状を有し、支持部３２の内側に振動体３６が設けられている。
【００４２】
梁部３３，３４は、支持部３２および振動体３６に接続されている。梁部３３は、支持部３２から−Ｙ軸方向に延出し、振動体３６に接続されている。梁部３４は、支持部３２から＋Ｙ軸方向に延出し、振動体３６に接続されている。
【００４３】
振動体３６は、梁部３３，３４を介して、支持部３２に接続（支持）されている。図２に示す例では、振動体３６の平面形状は、Ｘ軸に沿った長辺を有する長方形である。振動体３６は、一方側の端部（固定部１０側の端部）３５を、梁部３３，３４に接続させ、他方側の端部（固定部１０と反対側の端部）３７を、自由端とした支持構造である。振動体３６は、Ｚ軸方向に振動することができる。なお、図示はしないが、支持部３２の内側に例えば自由端同士が向き合うように、２つの振動体３６が設けられていてもよい。
【００４４】
可動検出電極部３８は、支持部３２に接続（支持）されている。可動検出電極部３８は、支持部３２から＋Ｙ軸方向または−Ｙ軸方向に延出している。図示の例では、第１構造体１１１の可動体３０ａおよび第２構造体１１２の可動体３０ｂの各々は、支持部３２から＋Ｙ軸方向に延出している可動検出電極部３８を２つ有し、支持部３２から−Ｙ軸方向に延出している可動検出電極部３８を２つ有している。なお、可動検出電極部３８の数は、特に限定されない。
【００４５】
固定検出電極部４０は、例えば、固定検出電極保持部１２を介して、第１基板１２０および第２基板１３０に固定されている。固定検出電極部４０は、固定検出電極保持部１２と一体に設けられていてもよい。
【００４６】
固定検出電極保持部１２は、第１基板１２０および第２基板１３０に直接接合（例えば陽極接合）されている。図２に示す例では、固定検出電極保持部１２は、可動体３０の＋Ｙ軸方向側と−Ｙ軸方向側とに設けられている。
【００４７】
固定検出電極部４０は、可動検出電極部３８に対向して設けられている。図示の例では、固定検出電極部４０は、複数設けられ、２つの固定検出電極部４０の間に、可動検出電極部３８が配置されている。より具体的には、第１構造体１１１および第２構造体１１２の各々は、可動体３０の＋Ｙ軸方向側に位置する固定検出電極保持部１２から、−Ｙ軸方向に延出している３つの固定検出電極部４０を有し、可動体３０の−Ｙ軸方向側に位置する固定検出電極保持部１２から、＋Ｙ軸方向に延出している３つの固定検出電極部４０を有している。
【００４８】
貫通電極形成部１４，１６は、第１基板１２０および第２基板１３０に直接接合（例えば陽極接合）されている。貫通電極形成部１４には、Ｚ軸方向に延出している貫通孔１５が形成されており、貫通孔１５内に貫通電極８２ｂが設けられている。貫通電極形成部１６には、Ｚ軸方向に延出している貫通孔１７が形成されており、貫通孔１７内に貫通電極８２ａが設けられている。図２に示す例では、貫通電極形成部１４は、固定部１０の＋Ｙ軸方向側に設けられ、貫通電極形成部１６は、固定部１０の−Ｙ軸方向側に設けられている。
【００４９】
枠部１８は、第１基板１２０および第２基板１３０に直接接合（例えば陽極接合）されている。枠部１８は、平面視において、枠状の形状を有することができ、枠部１８の内側に、固定部１０、弾性部２０、可動体３０、固定検出電極部４０、固定検出電極保持部１２、および貫通電極形成部１４，１６が配置されている。すなわち、枠部１８は、平面視において、固定部１０、弾性部２０、可動体３０、固定検出電極部４０、固定検出電極保持部１２、および貫通電極形成部１４，１６の周囲に設けられている。
【００５０】
第１基板１２０は、センサー基板１１０の下に（−Ｚ軸方向側に）設けられている。第１基板１２０は、例えば、板状の形状を有している。第１基板１２０は、第１面（下面）１２１、および第１面１２１と反対側の第２面（上面）１２２を有している。第１基板１２０には、上面１２２から下面１２１まで延出している貫通孔１２３，１２４，１２５が形成されている。上面１２２は、例えば、振動体３６の下面と平行である。第１基板１２０は、例えば、ガラス基板である。
【００５１】
第２基板１３０は、センサー基板１１０の上に（＋Ｚ軸方向側に）設けられている。第１基板１２０および第２基板１３０は、Ｚ軸方向においてセンサー基板１１０を挟んで設けられている。第２基板１３０は、例えば、板状の形状を有している。第２基板１３０は、第３面（下面）１３１、および第３面１３１と反対側の第４面（上面）１３２を有している。第２基板１３０には、上面１３２から下面１３１まで延出している貫通孔１３４が形成されている。貫通孔１３４は、固定検出電極保持部１２の数に応じて、複数設けられ、図１に示す例では、４つ設けられている。下面１３１は、例えば、振動体３６の上面と平行である。第２基板１３０は、例えば、ガラス基板である。
【００５２】
基板１２０，１３０および枠部１８は、構造体１１１，１１２を収容する空間を形成することができる。該空間は、例えば、減圧状態で密閉されている。これにより、ジャイロセンサー１００の振動現象が空気粘性によって減衰することを抑制できる。
【００５３】
第１駆動端子部６０ａは、第１基板１２０の下面１２１に設けられている。第１駆動端子部６０ａは、下面１２１に設けられた配線７０ａを介して、貫通孔１２４に設けられた貫通電極８０ａに接続されている。
【００５４】
第１駆動電極部５０ａは、第１基板１２０の上面１２２に設けられている。第１駆動電極部５０ａは、図３に示すように、第１構造体１１１の振動体３６ａと空隙を介して対向している。第１駆動電極部５０ａの平面形状は、例えば、矩形である。第１駆動電極部５０ａは、上面１２２に設けられた配線７２ａを介して、貫通電極８０ａに接続されている。したがって、第１駆動電極部５０ａは、第１駆動端子部６０ａと電気的に接続されている。
【００５５】
第３駆動電極部５２ａは、第２基板１３０の下面１３１に設けられている。第３駆動電極部５２ａは、図３に示すように、第２構造体１１２の振動体３６ｂと空隙を介して対向している。第３駆動電極部５２ａの平面形状は、例えば、矩形である。第３駆動電極部５２ａは、下面１３１に設けられた配線７４ａを介して、貫通孔１７に設けられた貫通電極８２ａに接続されている。貫通電極８２ａは、第１基板１２０の上面１２２に設けられた配線７２ａに接続されている。したがって、第３駆動電極部５２ａは、第１駆動電極部５０ａおよび第１駆動端子部６０ａと電気的に接続されている。
【００５６】
第２駆動端子部６０ｂは、第１基板１２０の下面１２１に設けられている。第１駆動端子部６０ｂは、下面１２１に設けられた配線７０ｂを介して、貫通孔１２５に設けられた貫通電極８０ｂに接続されている。
【００５７】
第４駆動電極部５０ｂは、第１基板１２０の上面１２２に設けられている。第４駆動電極部５０ｂは、図３に示すように、第２構造体１１２の振動体３６ｂと空隙を介して対向している。第４駆動電極部５０ｂの平面形状は、例えば、矩形である。第４駆動電極部５０ｂは、上面１２２に設けられた配線７２ｂを介して、貫通孔１５に設けられた貫通電極８０ｂに接続されている。したがって、第４駆動電極部５０ｂは、第２駆動端子部６０ｂと電気的に接続されている。
【００５８】
第２駆動電極部５２ｂは、第２基板１３０の下面１３１に設けられている。第２駆動電極部５２ｂは、図３に示すように、第１構造体１１１の振動体３６ａと空隙を介して対向している。第２駆動電極部５２ｂの平面形状は、例えば、矩形である。第２駆動電極部５２ｂは、下面１３１に設けられた配線７４ｂを介して、貫通電極８２ｂに接続されている。貫通電極８２ｂは、第１基板１２０の上面１２２に設けられた配線７２ｂと接続されている。したがって、第２駆動電極部５２ｂは、第４駆動電極部５０ｂおよび第２駆動端子部６０ｂと電気的に接続されている。
【００５９】
第１駆動電極部５０ａおよび第２駆動電極部５２ｂによって、振動体３６ａは、Ｚ軸方向に振動することができる。第３駆動電極部５２ａおよび第４駆動電極部５０ｂによって、振動体３６ｂは、Ｚ軸方向に振動することができる。振動体３６ａと第１駆動電極部５０ａとの間の距離と、振動体３６ａと第２駆動電極部５２ｂとの間の距離とは、等しい。振動体３６ｂと第３駆動電極部５２ａとの間の距離と、振動体３６ｂと第４駆動電極部５０ｂとの間の距離とは、等しい。
【００６０】
固定電位端子部６２は、第１基板１２０の下面１２１に設けられている。固定電位端子部６２は、下面１２１に設けられた配線７６を介して、貫通孔１２３に設けられた貫通電極８４に接続されている。貫通電極８４は、センサー基板１１０の固定部１０に接続されている。したがって、センサー基板１１０の可動体３０は、固定電位端子部６２と電気的
に接続されている。固定電位端子部６２および配線７６は、平面視において、駆動電極部５０ａ，５０ｂ、駆動端子部６０ａ，６０ｂ、および配線７０ａ，７０ｂ，７２ａ，７２ｂと重なっていない。
【００６１】
検出端子部６４は、第２基板１３０の上面１３２に設けられている。検出端子部６４は、例えば、センサー基板１１０の固定検出電極保持部１２の数に応じて、複数設けられ、図１に示す例では、４つ設けられている。検出端子部６４は、上面１３２に設けられた配線７８を介して、貫通孔１３４に設けられた貫通電極８６に接続されている。貫通電極８６は、固定検出電極保持部１２に接続されている。したがって、固定検出電極部４０は、検出端子部６４と電気的に接続されている。
【００６２】
駆動電極部５２ａ，５２ｂは、平面視において、検出端子部６４および配線７８の外縁の外側に設けられている。すなわち、駆動電極部５２ａ，５２ｂは、平面視において、検出端子部６４および配線７８と重なっていない。また、配線７４ａ，７４ｂは、平面視において、検出端子部６４および配線７８と重なっていない。
【００６３】
駆動電極部５０ａ，５０ｂ，５２ａ，５２ｂ、駆動端子部６０ａ，６０ｂ、固定電位端子部６２、検出端子部６４、および配線７０ａ，７０ｂ，７２ａ，７２ｂ，７４ａ，７４ｂ，７６，７８の材質は、例えば、アルミニウム、金、白金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、或いはそれらの複合材料である。貫通電極８０ａ，８０ｂ，８２ａ，８２ｂ，８４，８６の材質は、例えば、アルミニウム、金、銅、或いはそれらの複合材料である。
【００６４】
次に、ジャイロセンサー１００の動作について説明する。図６〜図９は、本実施形態に係るジャイロセンサー１００の動作を説明するための斜視図である。なお、便宜上、図６〜図９では、センサー基板１１０以外の部材の図示を省略している。また、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。
【００６５】
振動体３６および駆動電極部５０ａ，５０ｂ，５２ａ，５２ｂ（例えば図１参照）に、図示しない電源によって電圧を印加すると、振動体３６と駆動電極部５０ａ，５０ｂ，５２ａ，５２ｂとの間に静電力を発生させることができる。これにより、図６および図７に示すように、振動体３６をＺ軸方向に振動させることができる。
【００６６】
より具体的には、第１駆動端子部６０ａと固定電位端子部６２との間に（例えば図１参照）第１交番電圧を印加し、第２駆動端子部６０ｂと固定電位端子部６２との間に（例えば図１参照）第１交番電圧と位相が１８０度ずれた第２交番電圧を印加する。これにより、第１構造体１１１の振動体３６ａと第１駆動電極部５０ａとの間に第１交番電圧が印加され、振動体３６ａと第２駆動電極部５２ｂとの間に第２交番電圧が印加される。また、第２構造体１１２の振動体３６ｂと第３駆動電極部５２ａとの間に第１交番電圧が印加され、振動体３６ｂと第４駆動電極部５０ｂとの間に第２交番電圧が印加される。その結果、振動体３６ａおよび振動体３６ｂを、互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｚ軸方向に振動させることができる。図６に示す例では、振動体３６ａは、α１方向（−Ｚ軸方向）に変位し、振動体３６ｂは、α１方向と反対方向のα２方向（＋Ｚ軸方向）に変位している。図７に示す例では、振動体３６ａは、α２方向に変位し、振動体３６ｂは、α１方向に変位している。
【００６７】
図８および図９に示すように、振動体３６ａ，３６ｂが上記のようにＺ軸方向に振動を行っている状態で、ジャイロセンサー１００にＸ軸まわりの角速度ωが加わると、コリオリの力が働き、振動体３６ａ，３６ｂは、Ｙ軸方向に変位する。これにより、第１構造体１１１の可動体３０ａおよび第２構造体１１２の可動体３０ｂは、Ｙ軸方向に、互いに反
対方向に変位する。図８に示す例では、可動体３０ａは、β１方向（−Ｙ軸方向）に変位し、可動体３０ｂは、β１方向と反対方向のβ２方向（＋Ｙ軸方向）に変位している。図９に示す例では、可動体３０ａは、β２方向に変位し、可動体３０ｂは、β１方向に変位している。
【００６８】
可動体３０ａ，３０ｂがＹ軸方向に変位することによって、固定検出電極部４０の可動検出電極部３８と対向する領域Ａ（図２参照）の面積は、変化する。そのため、可動検出電極部３８と固定検出電極部４０との間の静電容量は、変化する。ジャイロセンサー１００では、検出端子部６４および固定電位端子部６２に電圧を印加することにより、可動検出電極部３８と固定検出電極部４０との間の静電容量の変化量を検出し、Ｘ軸まわりの角速度ωを求めることができる。
【００６９】
本実施形態に係るジャイロセンサー１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００７０】
ジャイロセンサー１００によれば、振動体３６ａは、第１基板１２０に設けられた第１駆動電極部５０ａ、および第２基板１３０に設けられた第２駆動電極部５２ｂによってＺ軸方向に振動することができる。すなわち、振動体３６ａは、振動体３６ａの下方に設けられた第１駆動電極部５０ａ、および振動体３６ａの上方に設けられた第２駆動電極部５２ｂによって振動することができる。同様に、振動体３６ｂは、振動体３６ｂの下方に設けられた第４駆動電極部５０ｂ、および振動体３６ｂの上方に設けられた第３駆動電極部５２ａによって振動することができる。これにより、ジャイロセンサー１００では、効率よく振動体３６ａ，３６ｂを振動させることできる。例えば、振動体の一方側（例えば下方）に設けられた駆動電極部のみによって、振動体をＺ軸方向に振動する場合では、効率よく振動体を振動させることができないことがある。
【００７１】
さらに、ジャイロセンサー１００では、振動体３６ａと第１駆動電極部５０ａとの間と、振動体３６ａと第２駆動電極部５２ｂとの間が、等しい距離であり、振動体３６ｂと第３駆動電極部５２ａとの間と、振動体３６ｂと第４駆動電極部５０ｂとの間が、等しい距離である。そのため、効率よく振動体３６ａ，３６ｂを振動させることができる。
【００７２】
さらに、ジャイロセンサー１００では、固定部１０は、第１基板１２０および第２基板１３０に直接接合されている。そのため、振動体３６ａ，３６ｂは基板１２０，１３０に等間隔で挟み込まれる構造をとるため、空隙の大きさを構造上一意的に決定することができる。すなわち、振動体３６ａ，３６ｂと基板１２０，１３０との間の空隙の大きさ（Ｚ軸方向の大きさ）のばらつきも小さくすることができる。これにより、振動体３６ａと駆動電極部５０ａ，５２ｂとの間の空隙の大きさのばらつき、および振動体３６ｂと駆動電極部５０ｂ，５２ａとの間の空隙の大きさのばらつきを小さくすることができる。この空隙のばらつきを低減することによって、振動体３６ａ，３６ｂに作用する静電クーロン力を均等にすることができる。したがって、効率よく振動体３６ａ，３６ｂを振動させることができ、例えば、ジャイロセンサー１００の高感度化や高精度化、低消費電力化を図ることができる。例えば、接着剤などの接合部材を介して、センサー基板の固定部が第１基板および第２基板に接合されている場合は、接合部材の厚み誤差によって、振動体と基板との間の空隙の大きさがばらつくことがある。そのため、振動体と基板との間の距離を大きくする必要があり、駆動電極部に印加する電圧が高くなることがある。
【００７３】
ジャイロセンサー１００によれば、第１基板１２０に第１駆動端子部６０ａおよび第２駆動端子部６０ｂが設けられ、第２基板１３０に検出端子部６２が設けられている。そのため、駆動端子部６０ａ，６０ｂに接続された第１外部配線（駆動端子部６０ａ，６０ｂに電圧を印加するための配線、図示せず）から、寄生容量を介して、検出端子部６２に接続された第２外部配線（検出端子部６２に電圧を印加するための配線、図示せず）に、電
流が流れる（駆動信号が漏れる）ことを抑制できる。その結果、検出感度が低下することを抑制できる。例えば、駆動端子部および検出端子部が同一基板に設けられている場合は、駆動端子部に接続された第１外部配線から、寄生容量を介して、検出端子部に接続された第２外部配線に電流が流れることがある。
【００７４】
ジャイロセンサー１００によれば、第２駆動電極部５２ｂは、平面視において、検出端子部６２の外縁の外側に設けられている。すなわち、第２駆動電極部５２ｂは、平面視において、検出端子部６２と重なっていない。同様に、第３駆動電極部５２ａは、平面視において、検出端子部６２と重なっていない。そのため、駆動電極部５２ａ，５２ｂから、寄生容量を介して検出端子部６２に電流が流れることを抑制できる。その結果、検出感度が低下することを抑制できる。
【００７５】
ジャイロセンサー１００によれば、振動体３０は、支持部３２からＹ軸方向に延出している梁部３３，３４を介して、支持部３２に支持されている。そのため、Ｘ軸まわりの角速度によって振動体３６に作用するコリオリ力により、可動体３０は、効率よくＹ軸方向に変位することができる。
【００７６】
ジャイロセンサー１００によれば、センサー基板１１０は、固定部１０、弾性部２０、可動体３０、および固定検出電極部４０を囲んで設けられている枠部１８を有し、枠部１８は、第１基板１２０および第２基板１３０に直接接合されている。そのため、基板１２０，１３０および枠部１８によって形成される空間に、可動体３０を収容することができる。基板１２０，１３０および枠部１８によって形成される空間は、例えば、減圧状態で密閉され、これにより、ジャイロセンサー１００の振動現象が空気粘性によって減衰することを抑制できる。
【００７７】
ジャイロセンサー１００によれば、センサー基板１１０は、半導体基板である。そのため、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってセンサー基板１１０を形成することができる。これにより、振動体３６ａ，３６ｂと基板１２０，１３０との間の空隙を精度よく形成することができる。その結果、効率よく振動体３６ａ，３６ｂを振動させることができる。さらに、ジャイロセンサー１００によれば、第１基板１２０および第２基板１３０は、ガラス基板である。これにより、固定部１０と基板１２０，１３０とを、陽極接合することができる。
【００７８】
２．  ジャイロセンサーの製造方法
次に、本実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１０〜図１５は、本実施形態に係るジャイロセンサー１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図３に対応している。
【００７９】
図１０に示すように、第１基板１２０を用意する。第１基板１２０の下面１２１には、駆動端子部６０ａ，６０ｂ、固定電位端子部６２、および配線７０ａ，７０ｂ，７６が設けられている（例えば図１参照）。第１基板１２０の上面１２２には、駆動電極部５０ａ，５０ｂおよび配線７２ａ，７２ｂが設けられている。第１基板１２０に設けられた貫通孔１２３，１２４，１２５には、それぞれ貫通電極８４，８０ａ，８０ｂが設けられている。
【００８０】
貫通孔１２３，１２４，１２５は、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって形成される。駆動電極部５０ａ，５０ｂ、駆動端子部６０ａ，６０ｂ、固定電位端子部６２、配線７０ａ，７０ｂ，７２ａ，７２ｂ，７６、および貫通電極８０ａ，８０ｂ，８４は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって形成される。
【００８１】
図１１に示すように、第２基板１３０を用意する。第２基板１３０の下面１３１には、駆動電極部５２ａ，５２ｂおよび配線７４ａ，７４ｂが設けられている（例えば図１参照）。第２基板１３０の上面１３２には、検出端子部６４および配線７８が設けられている。第２基板１３０に設けられた貫通孔１３４には、貫通電極８６が設けられている。
【００８２】
貫通孔１３４は、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって形成される。駆動電極部５２ａ，５２ｂ、検出端子部６４、配線７４ａ，７４ｂ，７８、および貫通電極８６は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ法によって形成される。
【００８３】
図１２に示すように、半導体基板１１０ａの第５面（下面）１１３に、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって、第１凹部１１４を形成する。より具体的には、所定形状の酸化シリコン層（図示せず）をマスクとして、反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）やウェットエッチングによって第１凹部１１４を形成する。より具体的な反応性イオンエッチングとしては、ボッシュ（Ｂｏｓｃｈ）法を用いることができる。半導体基板１１０ａとしては、例えば、シリコン基板を用いる。第１凹部１１４によって、可動体３０と第１基板１２０との間の空隙の大きさを決定することができる。
【００８４】
なお、第１基板１２０を用意する工程、第２基板１３０を用意する工程、および半導体基板１１０ａに第１凹部１１４を形成する工程の順序は、特に限定されない。
【００８５】
図１３に示すように、第１基板１２０の上面１２２と、半導体基板１１０ａの下面１１３と、を直接接合する。より具体的には、第１基板１２０の上面１２２と、半導体基板１１０ａの下面１１３と、を陽極接合する。本工程において、半導体基板１１０ａと固定電位端子部６２とは、電気的に接続される。
【００８６】
図１４に示すように、半導体基板１１０ａの上面を研削し、所定の厚さまで薄くする。次に、半導体基板１１０ａの第５面１１３とは反対側の第６面（上面）１１５に、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって、第２凹部１１６を形成する。より具体的には、所定形状の酸化シリコン層（図示せず）をマスクとして、反応性イオンエッチングやウェットエッチングによって第２凹部１１６を形成する。より具体的な反応性イオンエッチングとしては、ボッシュ法を用いることができる。第２凹部１１６によって、可動体３０と第２基板１３０との間の空隙の大きさを決定することができる。このとき第２凹部１１６の深さは、第１凹部１１４の深さと同じとなるように設定しておく。半導体基板１１０ａは、薄肉部１１７を有し、第１基板１２０および第２基板１３０から等間隔に隔離される。
【００８７】
図１５に示すように、半導体基板１１０ａをフォトリソグラフィー技術およびエッチング（例えば反応性イオンエッチング）技術によって加工して、センサー基板１１０を形成する。センサー基板１１０の振動体３６は、半導体基板１１０ａの第１凹部１１４と第２凹部１１６との間の薄肉部１１７に形成される。より具体的には、センサー基板１１０の可動体３０および固定検出電極部４０は、薄肉部１１７に形成される。
【００８８】
図３に示すように、第２基板１３０の下面１３１と、センサー基板１１０の上面１１５（固定部１０、固定検出電極保持部１２、貫通電極形成部１４，１６、および枠部１８の上面）と、を直接接合する。より具体的には、第２基板１３０の下面１３１と、センサー基板１１０の上面１１５と、を陽極接合する。本工程によって、第２駆動電極部５２ｂと第２駆動端子部６０ｂとは、電気的に接続され、第３駆動電極部５２ａと第１駆動電極端子部６０ａとは、電気的に接続される。また、本工程によって、固定検出電極部４０と検
出端子部６４とは、電気的に接続される。また、本工程を、減圧状態で行うことにより、可動体３０が収容される空間（基板１２０，１３０および枠部１８によって形成される空間）を、減圧状態で密閉することができる。
【００８９】
以上の工程により、ジャイロセンサー１００を製造することができる。
【００９０】
ジャイロセンサー１００の製造方法によれば、半導体基板１１０ａの第１凹部１１４および第２凹部１１６を、エッチング技術によって形成することができる。これにより、振動体３６ａ，３６ｂと基板１２０，１３０との間の空隙を精度よく形成することができる。そのため、振動体３６ａ，３６ｂと基板１２０，１３０との間の空隙の大きさの管理が容易であり、該空隙を正確に設定することができる。したがって、例えば、回路側で駆動電極部５０ａ，５０ｂ，５２ａ，５２ｂに印加する電圧を調整する必要がなく、高精度で小型なジャイロセンサー１００を得ることができる。
【００９１】
さらに、振動体３６ａ，３６ｂと基板１２０，１３０との間の空隙の大きさを小さく（例えば５μｍ以下に）することができ、駆動電極部５０ａ，５０ｂ，５２ａ，５２ｂに印加する電圧を低くすることができる。これにより、例えば、回路側では、高電圧発生回路が不要となり、低消費電力のジャイロセンサー１００を得ることができる。
【００９２】
３．  ジャイロセンサーの変形例
次に、本実施形態の変形例に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図１６は、本実施形態の変形例に係るジャイロセンサー２００を模式的に示す平面図である。
【００９３】
なお、便宜上、図１６では、センサー基板１１０以外の部材の図示を省略している。また、図１６では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸（第２軸）、Ｙ軸（第３軸）、Ｚ軸（第１軸）を図示している。また、本変形例では、Ｘ軸に平行な方向（第２軸の方向）をＸ軸方向、Ｙ軸に平行な方向（第３軸の方向）をＹ軸方向、Ｚ軸に平行な方向（第１軸の方向）をＺ軸方向という。
【００９４】
以下、本実施形態の変形例に係るジャイロセンサー２００において、本実施形態に係るジャイロセンサー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９５】
ジャイロセンサー２００は、図１６に示すように、センサー基板１１０が固定部２１０および連結部２２０を有している点において、ジャイロセンサー１００と異なる。
【００９６】
連結部２２０は、固定部２１０および支持部３２に接続されている。連結部２２０としては、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出しているバネを用いることができる。連結部２２０は、Ｙ軸方向に伸縮することができる。図示の例では、第１構造体１１１の支持部３２の＋Ｙ軸方向側に２つの連結部２２０が設けられ、第１構造体１１１の支持部３２の−Ｙ軸方向側に２つの連結部２２０が設けられている。同様に、第２構造体１１２の支持部３２の＋Ｙ軸方向側に２つの連結部２２０が設けられ、第２構造体１１２の支持部３２の−Ｙ軸方向側に２つの連結部２２０が設けられている。なお、連結部２２０の数は、特に限定されない。
【００９７】
固定部２１０は、第１基板１２０および第２基板１３０に直接接合（例えば陽極接合）されている。固定部２１０は、連結部２２０に応じて複数設けられている。
【００９８】
ジャイロセンサー２００によれば、ジャイロセンサー１００と同様に、効率よく振動体
３６ａ，３６ｂを振動させることできる。
【００９９】
４．  電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電子機器は、本発明に係るジャイロセンサーを含む。以下では、本発明に係るジャイロセンサーとして、ジャイロセンサー１００を含む電子機器について、説明する。
【０１００】
図１７は、本実施形態に係る電子機器として、モバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューター１１００を模式的に示す斜視図である。
【０１０１】
図１７に示すように、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を有する表示ユニット１１０６と、により構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
【０１０２】
このようなパーソナルコンピューター１１００には、ジャイロセンサー１００が内蔵されている。
【０１０３】
図１８は、本実施形態に係る電子機器として、携帯電話機（ＰＨＳも含む）１２００を模式的に示す斜視図である。
【０１０４】
図１８に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。
【０１０５】
このような携帯電話機１２００には、ジャイロセンサー１００が内蔵されている。
【０１０６】
図１９は、本実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ１３００を模式的に示す斜視図である。なお、図１９には、外部機器との接続についても簡易的に示している。
【０１０７】
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１０８】
デジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
【０１０９】
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１１０】
撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。
【０１１１】
また、このデジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子１３１２には、テレビモニター１４３０が、データ通信用の入
出力端子１３１４には、パーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。
【０１１２】
このようなデジタルスチルカメラ１３００には、ジャイロセンサー１００が内蔵されている。
【０１１３】
以上のような電子機器１１００，１２００，１３００は、ジャイロセンサー１００を含むため、高感度化を図ることができる。
【０１１４】
なお、上記ジャイロセンサー１００を備えた電子機器は、図１７に示すパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１８に示す携帯電話機、図１９に示すデジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ヘッドマウントディスプレイ、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、ロケット、船舶の計器類）、ロボットや人体などの姿勢制御、フライトシミュレーターなどに適用することができる。
【０１１５】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１１６】
１０…固定部、１２…固定電極保持部、１４…貫通電極形成部、１５…貫通孔、１６…貫通電極形成部、１７…貫通孔、１８…枠部、２０…弾性部、３０，３０ａ，３０ｂ…可動体、３２…支持部、３３，３４…梁部、３５…端部、３６，３６ａ，３６ｂ…振動体、３７…端部、３８…可動検出電極部、４０…固定検出電極部、５０ａ…第１駆動電極部、５０ｂ…第３駆動電極部、５２ａ…第４駆動電極部、５２ｂ…第２駆動電極部、６０ａ…第１駆動端子部、６０ｂ…第２駆動端子部、６２…固定電位端子部、６４…検出端子部、７０ａ，７０ｂ，７２ａ，７２ｂ，７４ａ，７４ｂ，７６，７８…配線、８０ａ，８０ｂ，８２ａ，８２ｂ，８４，８６…貫通電極、１００…ジャイロセンサー、１１０…センサー基板、１１０ａ…半導体基板、１１１…第１構造体、１１２…第２構造体、１１３…第５面、１１４…第１凹部、１１５…第６面、１１６…第２凹部、１２０…第１基板、１２１…第１面、１２２…第２面、１２３，１２４，１２５…貫通孔、１３０…第２基板、１３１…第３面、１３２…第４面、１３４…貫通孔、２００…ジャイロセンサー、２１０…固定部、２２０…弾性部、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター
【図１】
0006319610.tif 000002
【図２】
0006319610.tif 000003
【図３】
0006319610.tif 000004
【図４】
0006319610.tif 000005
【図５】
0006319610.tif 000006
【図６】
0006319610.tif 000007
【図７】
0006319610.tif 000008
【図８】
0006319610.tif 000009
【図９】
0006319610.tif 000010
【図１０】
0006319610.tif 000011
【図１１】
0006319610.tif 000012
【図１２】
0006319610.tif 000013
【図１３】
0006319610.tif 000014
【図１４】
0006319610.tif 000015
【図１５】
0006319610.tif 000016
【図１６】
0006319610.tif 000017
【図１７】
0006319610.tif 000018
【図１８】
0006319610.tif 000019
【図１９】
0006319610.tif 000020