(57)【要約】【課題】欠陥が存在する圧電層を有する角速度センサが存在しても、ウエハ上の他の良品の角速度センサの圧電層に所望の分極処理を施すことが可能な角速度センサの製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明に係る角速度センサの製造方法は、下部用分極配線６５及び下部用検査パッド７０を形成する工程と、上部用連結配線６６、上部用検査パッド８１、上部用接続パッド８２及び上部用接続配線６８とを形成する工程と、下部用検査パッド７０及び上部用検査パッド８１を用いて抵抗検査を行う工程と、抵抗検査工程にて所定の抵抗値が検出された一以上の角速度センサ１に対応する上部用検査パッド８１及び上部用接続パッド８２を電気的に接続する工程と、上部用接続配線６８及び下部用分極配線６５を介して電圧を印加することにより圧電層の分極処理を行う工程とを具備する。【選択図】  図１８
2009244202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、複数の角速度センサ各々に対応する下部電極層を形成し、
前記下部電極層上に、前記複数の角速度センサ各々に対応する圧電層を形成し、
前記圧電層上に、前記複数の角速度センサ各々に対応する上部電極層を形成し、
前記複数の角速度センサ各々の前記下部電極層を一括して電気的に接続する下部用分極配線及び該下部用分極配線と電気的に接続する一以上の前記角速度センサ毎に設けられた下部用検査パッドを形成し、
一以上の前記角速度センサ毎に該角速度センサの前記上部電極層と電気的に接続する上部用連結配線と、該上部用連結配線と電気的に接続する上部用検査パッドと、該上部用検査パッドと離間して配置される上部用接続パッド及び該上部用接続パッドと電気的に接続する上部用接続配線とを形成し、
前記下部用検査パッド及び上部用検査パッドを用いて抵抗検査を行い、
前記抵抗検査工程にて所定の抵抗値が検出された前記一以上の角速度センサに対応する前記上部用検査パッド及び前記上部用接続パッドを電気的に接続し、
前記上部用接続配線及び前記下部用分極配線を介して電圧を印加することにより前記圧電層の分極処理を行う
角速度センサの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の角速度センサの製造方法において、
前記複数の角速度センサは、前記基板上に複数の角速度センサからなる角速度センサ群を複数形成しており
前記上部用連結配線は前記角速度センサ群毎に形成される
角速度センサの製造方法。
【請求項３】
基板上に、複数の角速度センサ各々に対応する下部電極層を形成し、
前記下部電極層上に、前記複数の角速度センサ各々に対応する圧電層を形成し、
前記圧電層上に、前記複数の角速度センサ各々に対応する上部電極層を形成し、
一以上の前記角速度センサ毎に該角速度センサの前記下部電極層と電気的に接続する下部用連結配線と、該下部用連結配線と電気的に接続する下部用検査パッドと、該下部用検査パッドと離間して配置される下部用接続パッド及び該下部用接続パッドと電気的に接続する下部用接続配線とを形成し、
前記複数の角度センサ各々の前記上部電極層を一括して電気的に接続する上部用分極配線及び該上部用分極配線と電気的に接続する前記一以上の角速度センサ毎に設けられた上部用検査パッドを形成し、
前記下部用検査パッド及び前記上部用検査パッドを用いて抵抗検査を行い、
前記抵抗検査工程にて所定の抵抗値が検出された前記一以上の角速度センサに対応する前記下部用検査パッド及び前記下部用接続パッドを電気的に接続し、
前記下部用接続配線及び前記上部用分極配線を介して電圧を印加することにより前記圧電層の分極処理を行う
角速度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ビデオカメラの手振れ検知やバーチャルリアリティ装置にける動作検知、カーナビゲーションシステムにおける方向検知などに用いられる角速度センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、民生用の角速度センサとしては、振動子を所定の共振周波数で振動させておき、角速度の影響によって生じるコリオリ力を圧電素子などで検出することによって角速度を検出する、いわゆる振動型のジャイロセンサが広く用いられている。
【０００３】
振動型ジャイロセンサは、圧電層を介して上部電極層及び下部電極層がそれぞれ配置された構造となっている。振動型ジャイロセンサを製造する場合、１枚のウエハに複数、例えば２５００の振動型ジャイロセンサのうち同列の複数のジャイロセンサ分をまとめて一括して電圧印加して分極した後、ウエハを切断して個々のジャイロセンサに分離する（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−４３０５４号公報（段落番号［００８９］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような分極処理工程時において、ウエハに設けられる圧電層に欠陥が存在し、その欠陥箇所で上部電極層と下部電極層との間で短絡不良が生じる場合、その箇所で印加電圧の電圧降下が生じたり、不良部でのジュール熱による異常発熱によって、同列で分極処理される複数の圧電層それぞれに安定して所望の特性を持たせるよう分極処理を行うことができない。このため、圧電層に欠陥のないジャイロセンサも結果的に不良品となってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ウエハ上に、欠陥が存在する圧電層を有する角速度センサが存在しても、ウエハ上の他の良品の角速度センサの圧電層に所望の分極処理を施すことが可能な角速度センサの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するにあたり、本発明の角速度センサの製造方法は、基板上に、複数の角速度センサ各々に対応する下部電極層を形成し、前記下部電極層上に、前記複数の角速度センサ各々に対応する圧電層を形成し、前記圧電層上に、前記複数の角速度センサ各々に対応する上部電極層を形成し、前記複数の角速度センサ各々の前記下部電極層を一括して電気的に接続する下部用分極配線及び該下部用分極配線と電気的に接続する前記一以上の角速度センサ毎に設けられた下部用検査パッドを形成し、一以上の前記角速度センサ毎に該角速度センサの前記上部電極層と電気的に接続する上部用連結配線と、該上部用連結配線と電気的に接続する上部用検査パッドと、該上部用検査パッドと離間して配置される上部用接続パッド及び該上部用接続パッドと電気的に接続する上部用接続配線とを形成し、前記下部用検査パッド及び上部用検査パッドを用いて抵抗検査を行い、前記抵抗検査工程にて所定の抵抗値が検出された前記一以上の角速度センサに対応する前記上部用検査パッド及び前記上部用接続パッドを電気的に接続し、前記上部用接続配線及び前記下部用分極配線を介して電圧を印加することにより前記圧電層の分極処理を行う。
【０００７】
このように下部用分極配線、下部用検査パッド、一以上の角速度センサ毎に上部用連結配線、上部用検査パッド、上部用接続パッド及び上部用接続配線とを形成することにより、一以上の角速度センサ毎に抵抗検査を行うことができる。そして抵抗検査によって良品と判断された一以上の角速度センサに対応する上部用接続パッド及び上部用検査パッドを電気的に接続することにより、抵抗検査で不良品と判断された角速度センサの上部用連結配線と、良品と判断された角速度センサの上部用連結配線とは電気的に接続されない状態となる。このような状態で分極処理が施されることにより、不良品と判断された角速度センサに対応する圧電層の欠陥によって上部電極層と下部電極層との間で短絡が存在しても、良品の角速度センサの上部用連結配線と不良品の角速度センサの上部用連結配線とは非接続状態にあるため、良品と判断された角速度センサの圧電層にかかる電界を一定のものをすることができる。このように、分極処理工程前に抵抗検査を行い、良品の角速度センサのみが分極処理されるので、１枚の基板から所望の特性を有する圧電層を有する多数の角速度センサを安定して一括して得ることができる。
【０００８】
また、前記複数の角速度センサは、前記基板上に複数の角速度センサからなる角速度センサ群を複数形成しており、前記上部用連結配線は前記角速度センサ群毎に形成される。
【０００９】
このように複数の角速度センサからなる角速度センサ群毎に抵抗検査を行うことにより、角速度センサを１つずつ抵抗検査するよりも検査に要する時間を短縮することができ、効率が良い。
【００１０】
本発明の他の観点に係る角速度センサの製造方法は、基板上に、複数の角速度センサ各々に対応する下部電極層を形成し、前記下部電極層上に、前記複数の角速度センサ各々に対応する圧電層を形成し、前記圧電層上に、前記複数の角速度センサ各々に対応する上部電極層を形成し、一以上の前記角速度センサ毎に該角速度センサの前記下部電極層と電気的に接続する下部用連結配線と、該下部用連結配線と電気的に接続する下部用検査パッドと、該下部用検査パッドと離間して配置される下部用接続パッド及び該下部用接続パッドと電気的に接続する下部用接続配線とを形成し、前記複数の角度センサ各々の前記上部電極層を一括して電気的に接続する上部用分極配線及び該上部用分極配線と電気的に接続する前記一以上の角速度センサ毎に設けられた上部用検査パッドを形成し、前記下部用検査パッド及び前記上部用検査パッドを用いて抵抗検査を行い、前記抵抗検査工程にて所定の抵抗値が検出された前記一以上の角速度センサに対応する前記下部用検査パッド及び前記下部用接続パッドを電気的に接続し、前記下部用接続配線及び前記上部用分極配線を介して電圧を印加することにより前記圧電層の分極処理を行う。
【００１１】
このように上部用分極配線、上部用検査パッド、一以上の角速度センサ毎に下部用連結配線、下部用検査パッド、下部用接続パッド及び下部用接続配線とを形成することにより、一以上の角速度センサ毎に抵抗検査を行うことができる。そして、抵抗検査によって良品と判断された一以上の角速度センサに対応する下部用接続パッド及び下部用検査パッドを電気的に接続することにより、抵抗検査で不良品と判断された角速度センサの下部用連結配線と、良品と判断された角速度センサの下部用連結配線とは電気的に接続されない状態となる。このような状態で分極処理が施されることにより、不良品と判断された角速度センサに対応する圧電層の欠陥によって上部電極層と下部電極層との間で短絡が存在しても、良品の角速度センサの下部用連結配線と不良品の角速度センサの下部用連結配線とは非接続状態にあるため、良品と判断された角速度センサの圧電層にかかる電界を一定のものをすることができる。このように、分極処理工程前に抵抗検査を行い、良品の角速度センサのみが分極処理されるので、１枚の基板から所望の特性を有する圧電層を有する多数の角速度センサを安定して一括して得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上述べたように、本発明によれば、１枚の基板から所望の特性を有する圧電層を有する多数の角速度センサを安定して一括して得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。また、以下の図面においては各構成をわかりやすくするために、実際の構造と比較して、一部の構造の図示を省略したり、各構造における縮尺等を異ならせている。
【００１４】
図１（ａ）は本発明の実施形態による角速度センサ１の概略構成を示す底面図、図１（ｂ）は該角速度センサ１の概略構成を示す側面図である。図１（ａ）においては、単結晶シリコン層、検出電極、駆動電極、下部電極膜、リード配線、外部接続端子、金バンプを図示し、その他の構成は図示を省略している。また、検出電極及び下地電極膜の平面形状は、簡略化して図示しており、後述する角速度センサ１の製造方法で説明するそれらの形状とは異なっている。図１（ｂ）においては、単結晶Ｓｉ層及びバンプのみを図示し、その他の構成は図示を省略している。
【００１５】
図２は、図１における線２−２線方向断面図である。
【００１６】
図３は、角速度センサ１の駆動検出回路の構成を示すブロック図である。図３において、角速度センサ１は、アーム部１２Ａ〜１２Ｃと基部１１の一部である支持部２２のみ図示している。
【００１７】
図４は、角速度センサ１が実装基板１６０に実装された状態の概略構成を示す断面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の角速度センサ１は、基部１１と、この基部１１から一体的にほぼ同一方向（ｙ軸方向）へ延出された断面四角形状の３本のアーム部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃとを備えている。アーム部１２Ａ〜１２Ｃは一の方向（ｘ軸方向）に沿って間隙をおいて配置される。基部１１及びアーム部１２Ａ〜１２Ｃは、単結晶Ｓｉ層６１を有している。基部１１及びアーム部１２Ａ〜１２Ｃは、圧電特性を有さないノンドープのＳｉ単結晶基板から所定形状に切り出され、一表面に、後述する圧電機能層や各種リード配線部が形成されることによって、角速度センサ１を構成している。単結晶Ｓｉ基板としては、例えばその抵抗値が１ＭΩ／ｃｍ２のものを用いることができる。また、Ｓｉ単結晶基板は、角速度センサ１の実装面となる底面部１Ａに対応する面は（１００）方位面であり、角速度センサ１の側面部１Ｂに対応する断面は（１１０）方位面となっている。
【００１９】
アーム部１２Ａ〜１２Ｃは、角速度センサ１の振動子を構成している。本実施形態において、各アーム部１２Ａ〜１２Ｃは、例えば、それぞれ同一のアーム長、形成幅、形成厚みで形成されているが、勿論これに限られない。例えば、ノイズ低減のために、それぞれのアームの形成幅を、中央アーム部と外側アーム部とで異ならせてもよい。以後の説明では、これら３本のアーム部１２Ａ〜１２Ｃのうち、外側に位置する２本のアーム部１２Ａ及び１２Ｂを外側アーム部１２Ａ、１２Ｂとそれぞれ称し、中央に位置するアーム部１２Ｃを中央アーム部１２Ｃと称する。
【００２０】
基部１１は、図１及び図４に示すように、３本のアーム部１２Ａ〜１２Ｃを支持する支持部２２と、実装基板１６０と電気的に接続する外部接続端子１４０〜１４７が形成された固定部２４と、支持部２２と固定部２４との間に形成された緩衝部２３とによって構成されている。支持部２２、緩衝部２３及び固定部２４には、アーム部１２Ａ〜１２Ｃに形成されている電極と外部接続端子１４０〜１４７とを電気的に接続するリード配線１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３４ａ、１３４ｂ、１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃと、ダミーリード配線１３８が形成されている。
【００２１】
図１及び図２に示すように、外側アーム部１２Ａ、１２Ｂは、単結晶Ｓｉ層６１ａ、６１ｂと、この上に設けられた熱酸化層６２ａと、この上に設けられた圧電機能層１５Ａ、１５Ｂ、及びこれを覆う保護層６７とから構成されている。圧電機能層１５Ａ、１５Ｂは、単結晶Ｓｉ層６１ａ、６１ｂ上に形成された下部電極層１７ａ、１７ｂと、この下部電極層１７ａ、１７ｂの上に形成された圧電層１６ａ、１６ｂと、この圧電層１６ａ、１６ｂの上に形成された上部電極層としての駆動電極１３ａ、１３ｂによって構成されている。
【００２２】
一方、中央アーム部１２Ｃは、単結晶Ｓｉ層６１ｃと、この上に設けられた熱酸化層６２ａと、この上に設けられた圧電機能層１５Ｃ、及びこれを覆う保護層６７とから構成されている。圧電機能層１５Ｃは、単結晶Ｓｉ層６１ｃ上に形成された下部電極層１７ｃと、この下部電極層１７ｃの上に形成された圧電層１６ｃと、この圧電層１６ｃの上に形成された上部電極層としての駆動電極１３ｃ及び検出電極１４ａ、１４ｂによって構成されている。検出電極１４ａ、１４ｂは、中央アーム部１２Ｃの軸心上に配置された駆動電極１３ｃに対して左右対称な位置にそれぞれ形成されている。
【００２３】
固定部２４は、単結晶Ｓｉ層６１上に熱酸化層６２ａ、更にこの上に保護層６７、外部接続端子１４０〜１４７が順次形成されている。
【００２４】
また、支持部２２、緩衝部２３及び固定部２４は、単結晶Ｓｉ層６１上に熱酸化層６２ａ（図示せず）、更にこの上に保護層６７、また更にこの上にリード配線１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３４ａ、１３４ｂ、１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃ及びダミーリード配線１３８が形成されている。
【００２５】
左アーム駆動リード配線１３３ａは、駆動電極１３ａと外部接続端子１４１とを電気的に接続する。右アーム駆動リード配線１３３ｂは、駆動電極１３ｂと外部接続端子１４５とを電気的に接続する。中央アーム駆動リード配線１３３ｃは、駆動電極１３ｃと外部接続端子１４７とを電気的に接続する。中央アーム左検出リード配線１３４ａは、検出電極１４ａと外部接続端子１４３とを電気的に接続する。中央アーム右検出リード配線１３４ｂは、検出電極１４ｂと外部接続端子１４６とを電気的に接続する。左アーム下部電極リード配線１３７ａは、下部電極層１７ａと外部接続端子１４０とを電気的に接続する。右アーム下部電極リード配線１３７ｂは、下部電極層１７ｂと外部接続端子１４４とを電気的に接続する。中央アーム下部電極リード配線１３７ｃは、下部電極層１７ｃと外部接続端子１４２とを電気的に接続する。ダミーリード配線１３８は、その一端が下部電極層１７ｃと電気的に接続し、他端が外部接続端子とは接続されていない。
【００２６】
リード配線１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３４ａ、１３４ｂ、１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃ及びダミーリード配線１３８は、圧電層が形成されていない領域で、平面的に重ならないように設けられている。これにより、リーク信号を抑えると共に不要な浮遊容量が形成されない。
【００２７】
本実施形態においては、図１に示すように、各種電極、リード配線及びダミーリード配線は、中央アーム部１２Ｃのほぼ中心線を対称軸にしてほぼ左右対称の線対称形状となっており、左右における電極及びリード配線の形成面積比は１〜１．１となっている。これにより全体の振動状態をねじれの無いものとすることができ、振動を安定化させ、安定した特性を得ることができる。また、３本のアーム部１２Ａ〜１２Ｃは、同じ離調度で振動させるような寸法構成としても良いし、中央アーム部１２Ｂと左右のアーム部１２Ａ及び１２Ｃとが異なる離調度で振動させるような寸法構成としてもよい。
【００２８】
図３に示すように、角速度センサ１は、ＩＣ駆動回路素子などの制御部３１Ａによって駆動制御される。各アーム部１２Ａ〜１２Ｃの下部電極層１７ａ〜１７ｃは、制御部３１ＡのＶｒｅｆ端子にそれぞれ接続されている。Ｖｒｅｆ端子は基準電極となるグランド端子または所定のＤＣオフセット端子を構成している。外側アーム部１２Ａ，１２Ｂ上の駆動電極１３ａ、１３ｂは、制御部３１ＡのＧ１端子にそれぞれ接続されており、自励発振回路３２で生成された駆動信号が入力される。中央アーム部１２Ｃ上の駆動電極１３ｃは、制御部３１ＡのＧ０端子に接続されており、位相反転部３８を介して、自励発振回路３２で生成された駆動信号の逆相の信号が入力される。また、検出電極１４ａ、１４ｂはＧａ、Ｇｂ端子にそれぞれ接続されており、Ｇａ、Ｇｂ端子は演算回路３３に接続されている。演算回路３３は、検出電極１４ａ、１４ｂの和信号を参照信号として自励発振回路３２へフィードバックし、検出電極１４ａ、１４ｂの差分信号を角速度信号として検波回路３６へ出力する。検波回路３６で信号処理された検出信号は、平滑回路３７へ供給された後、角速度信号として処理される。
【００２９】
制御部３１Ａに対する角速度センサ１の接続は、実装基板１６０を介して行われる。
【００３０】
外側アーム部１２Ａ，１２Ｂ上の各々の駆動電極１３ａ、１３ｂには共通の駆動信号が入力され、この駆動信号とは逆相の駆動信号が中央アーム部１２Ｃ上の駆動電極１３ｃに入力される。これにより、圧電層１６ａ、１６ｂ、１６ｃの逆圧電効果により、外側アーム部１２Ａ、１２Ｂと中央アーム部１２Ｃとは、圧電機能層１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ（圧電層１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）の膜面に対して垂直な方向（ｚ軸方向）に互いに逆相で励振される。
【００３１】
このとき、検出電極１４ａ、１４ｂは、圧電層１６ｃの圧電効果により、中央アーム部１２Ｃの振動特性を電気的に検出し、それぞれの検出信号の和信号は、自励発振回路３２にフィードバックされ、これら検出信号の差分信号は、角速度信号として処理される。角速度信号が印加されていない場合、検出電極１４ａ、１４ｂの差分信号は原理的に０となる。
【００３２】
一方、この状態において、ｙ軸方向の周りに角速度が作用すると、各アーム部１２Ａ〜１２Ｃにコリオリ力が生じて各アーム部１２Ａ〜１２Ｃを圧電機能層１５Ａ〜１５Ｃの形成面と平行な方向（ｘ軸方向）に振動する成分が生成される。この振動成分は、中央アーム部１２Ｃ上の圧電層１６ｃの圧電効果を利用して検出電極１４ａ、１４ｂにより検出され、これの差分信号に基づいて各速度の大きさと方向が検出される。
【００３３】
角速度センサ１は、各外部接続端子１４０〜１４７を例えば金バンプ５０を介して実装基板１６０に電気的に接続することにより、実装される。
【００３４】
図１に示すように、各アーム部１２Ａ〜１２Ｃそれぞれに下部電極層１７ａ，１７ｂ、１７ｃが設けられている。中央アーム部１２Ｃに設けられている下部電極層１７ｃには中央アーム下部電極リード配線１３７ｃ、ダミーリード配線１３８が電気的に接続しており、中央アーム下部電極リード配線１３７ｃとダミーリード配線１３８とは概略線対称形状を有している。そして、中央アーム下部電極リード配線１３７ｃとダミーリード配線１３８を挟んでその両側に下部電極層１７ａ、１７ｂそれぞれに電気的に接続する左アーム下部電極リード配線１３７ａ、右アーム下部電極リード配線１３７ｂが設けられている。左アーム下部電極リード配線１３７ａと右アーム下部電極リード配線１３７ｂとは線対称形状を有している。図１に示すように、リード配線１３４ａ、１３３ｃ、１３４ｂを挟むように両側にそれぞれ中央アーム下部電極リード配線１３７ｃとダミーリード配線１３８が設けられ、更にこれらを挟むように両側に左アーム駆動リード配線１３３ａ、右アーム駆動リード配線１３３ｂが設けられ、更にこれらを挟むように両側に左アーム下部電極リード配線１３７ａ及び右アーム下部電極リード配線１３７ｂが設けられている。リード配線１３７ａ、１３３ａ、１３７ｃ、１３４ａと、リード配線１３７ｂ、１３３ｂ、ダミーリード配線１３８、リード配線１３４ｂとは、中央アーム駆動リード配線１３３ｃを対称軸にして線対称に設けられている。このように左右対称形状となるように、外部接続端子と他端が接続しないダミーリード配線１３８を設けることにより、隣接する駆動電極１３ｂからのもれ信号が検出信号に入らないよう遮断することができる。尚、ダミーリード配線１３８は下部電極層１７ｃと電気的に接続するため、中央アーム下部電極リード配線１３７ｃを介して接地される。
【００３５】
また、本実施形態において、圧電層１６ａ〜１６ｃは、それぞれ独立した島状になっており、線対称形状となっている。これにより、それぞれの圧電機能層１５Ａ〜１５Ｃで分極が行われ、且つそれぞれ独立して振動させるために、中央アーム部１２Ｃと外側アーム部１２Ａ、１２Ｂとでは振動が反転する。
【００３６】
本実施形態において、角速度センサ１の振動子の３本のアーム部１２Ａ〜１２Ｃは、それぞれ圧電の分極方向が同一となっている。これに対し、圧電分極方向を、外側のアーム部１２Ａ、１２Ｂは同一とし、中央のアーム部１２Ｃはこれらと逆の圧電分極方向としてもよい。
【００３７】
次に、以上のように構成される本実施形態の角速度センサ１の一製造例を説明する。図５は、角速度センサ１の製造方法を説明する主要工程フローである。以下、図５に示す主要工程フローに従って説明する。
【００３８】
［基板準備工程］
【００３９】
まず、図６（ａ）、（ｂ）に示すような基板としてのノンドープ単結晶Ｓｉ基板１６１を用意する。Ｓｉ基板１６１の大きさは、所有する薄膜プロセスのラインに応じて任意に設定される。本実施形態では、図面をわかりやすくするため、１枚のウエハに１８個の角速度センサ素子を形成する場合を例にあげるが、実際には１枚のウエハに例えば２５００個など多数の角速度センサ素子を形成する。尚、図６〜図９においては、図面を見やすくするために１枚のウエハに９個の角速度センサ素子を設ける場合を図示している。
【００４０】
このＳｉ基板１６１の両面には、異方性湿式エッチングの際の保護マスクとなる熱酸化膜（ＳｉＯ２膜）１６２ａ、１６２ｂを形成しておく。熱酸化膜１６２ａ、１６２ｂの膜厚は任意であるが、本実施形態では０．３μｍ程度とした。また、Ｓｉ基板１６１の方位面は、基板広口面が（１００）方位面、Ｓｉ基板１６１の断面となる面が（１１０）面となるように基板の切り出しが行われている。
【００４１】
［ダイヤフラム形成工程］
【００４２】
次に、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｓｉ基板１６１の裏面の熱酸化膜１６２ｂの一部を除去するために、除去する部分を開口部とするレジストパターン膜１６３を形成する。このレジストパターン膜３の形成方法は、通常の半導体薄膜形成プロセスで用いられるフォトリソグラフィ技術を用いている。レジスト材は、例えば東京応化社製ＯＦＰＲ−８６００を用いたが、種類はこれに限られない。フォトリソグラフィの工程は、レジスト材塗布・プレベーキング・露光・現像という一般的に薄膜形成工程で用いられる技術であり、ここでは詳細は省略する。また、この後のプロセスにおいてもフォトリソグラフィ技術を用いているが、特殊な使用方法を除き一般的な工程に関しては省略する。
【００４３】
図７（ａ）で示す開口部のそれぞれが１つの角速度センサとなる。開口部の形状は最終的なアーム形状とＳｉ基板１６１の厚み、及びアーム形状（振動子）を形成する際のエッチング幅で決定される。
【００４４】
次に、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、上記の開口部分に相当する部分の熱酸化膜１６２ｂを除去する。除去の方法はイオンエッチング等の物理的エッチングでも湿式エッチングでも構わないが、Ｓｉ基板１６１の界面の平滑性を考慮すると熱酸化膜１６２ｂのみが除去される湿式エッチングが好適である。本実施形態では、湿式エッチングの薬液としてフッ化アンモニウムを用いた。ただし、湿式エッチングの場合、長時間エッチングを行うと開口部分の側面からエッチングが進行するいわゆるサイドエッチングが大きくなるため、熱酸化膜１６２ｂの開口部分のみが除去された時点でエッチングを終了させる必要がある。
【００４５】
次に、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、開口部分として露出したＳｉ基板１６１に対して湿式エッチングを施すことにより、開口部分のＳｉ基板１６１の厚みを所望のアーム部の厚みとなるまで削る。本実施形態では、Ｓｉである基板１６１をエッチングするためＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）２０％溶液を用いている。この際、液温度を８０℃に保持し浸漬エッチングを行っている。上記の条件でエッチング量（ダイヤフラム深さ）ｔ１０を２００μｍとするために、およそ６時間のエッチングを行った。また、このエッチングにより開口部分のＳｉ基板１６１の形状は、端部が湿式エッチング角度θ（＝５５°）を持って形成される。また、このような湿式エッチング薬液としてＴＭＡＨ以外にＫＯＨ（水酸化カリウム）やＥＤＰ（エチレンジアミン−ピロカテコール−水）溶液等が使用できるが、本実施形態では熱酸化膜１６２ａ、１６２ｂとのエッチングレートの選択比がより大きくなるＴＭＡＨを採用した。
【００４６】
ところで、本実施形態ではアーム部の厚みになるまでの基板研削にＳｉの特徴を生かした湿式エッチングを採用しているが、研削の方法は任意でありこの製法に限定されるものではない。
【００４７】
上記の方法により上記開口部分の中にダイヤフラムが形成される。湿式エッチングにより残されたダイヤフラム厚みが最終的にアーム部厚みと等しくなる。
【００４８】
尚、以降の説明では、主に１つの角速度センサに対応した部分を拡大して説明する。また、図では説明を判りやすくするために、実際の寸法比とは異なる場合もある。また、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、今後は上記までに形成したダイヤフラムの開口部及び熱酸化膜１６２ｂを下方にして説明する。
【００４９】
［電極膜形成工程］
【００５０】
次に、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、下部電極膜１１７、圧電膜１１６、上部電極膜１１３を形成する。下部電極膜１１７は、圧電膜の特性を向上させるために、下地膜ｔしてＴｉ（チタン）膜（膜厚５０ｎｍ以下、例えば２０ｎｍ）とこのＴｉ膜の上に形成したＡｕ（金）膜（膜厚１００ｎｍ）とからなる積層膜とした。尚、Ａｕ以外にＰｔ（プラチナ）やＲｈ（ロジウム）、Ｒｅ（レニウム）等の他の金属膜が適用可能であり、Ｔｉ以外にＴａ（タンタル）等も適用可能である。
【００５１】
下部電極膜１１７の形成工程では、まず、マグネトロンスパッタ装置でＴｉを２０ｎｍ成膜し、上記Ｔｉ上にＡｕを１００ｎｍ成膜した。Ｔｉ及びＡｕは、ガス圧０．５Ｐａでそれぞれ１ｋＷ及び０．５ｋＷのＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パワー（高周波電力）で成膜した。
【００５２】
次いで、圧電膜１１６を形成する。圧電膜１１６の形成工程では、マグネトロンスパッタ装置でＰｂ１．０２（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３の酸化物ターゲットを用い、常温、酸素ガス圧を０．２〜３Ｐａ、ＲＦパワー０．１〜５ｋＷの条件で圧電膜１１６を１．４μｍ成膜した。
【００５３】
そして、上部電極膜１１３の形成工程では、上述のようにして形成された圧電膜１１６の表面にＴｉ膜２０ｎｍとこのＴｉ膜の上にＡｕ膜を１００ｎｍ成膜した。Ｔｉ、Ａｕはマグネトロンスパッタ装置でガス圧０．５Ｐａ、ＲＦパワー０．５ｋＷの条件で成膜した。
【００５４】
［電極膜加工工程］
【００５５】
次に、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、成膜した上部電極膜１１３を所定形状に加工する。これにより図１１（ａ）で示すように、上部電極層としての駆動電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、検出電極１４ａ、１４ｂが形成される。駆動電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、検出電極１４ａ、１４ｂはそれぞれｙ軸方向に沿って延在した概略直線形状を有しており、各電極の基部１１側の端部には配線接続部６３が設けられている。
【００５６】
上部電極膜１１３の加工方法としては、フォトリソグラフィ技術を用いて所望のレジストパターン膜を形成した後、イオンエッチングにより不要な部分の上部電極膜１１３を除去した。上部電極膜１１３の加工方法に関しては特に限定されるものではない。
【００５７】
次に、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電膜１１６、下部電極膜１１７、熱酸化膜１６２ａを一括して所定形状に加工し、下部電極層１７ａ〜１７ｃを形成する。圧電膜１１６、下部電極膜１１７、熱酸化膜１６２ａは、その平面内に駆動電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、検出電極１４ａ、１４ｂが完全に位置する形であれば、形状は任意である。圧電膜１１６、下部電極膜１１７、熱酸化膜１６２ａの加工方法としては、フォトリソグラフィ技術を用いて圧電膜１１６、下部電極膜１１７、熱酸化膜１６２ａの形状のレジストパターン膜を形成した後、本実施形態ではフッ硝酸溶液による湿式エッチングにより除去した。除去の方法に関しては任意であり、物理的なイオンエッチングによる除去や、化学的にＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）により除去する方法が考えられる。
【００５８】
次に、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、下部電極層１７ａ、１７ｂ及び１７ｃと平面形状が同一に形成された圧電膜１１６の一部を加工、除去して、圧電層１６ａ、１６ｂ、１６ｃを形成する。圧電層１６ａ〜１６ｃは、それぞれ独立した島状になっており、線対称形状となっている。この工程により、図に示されるように、下部電極層１７ａ〜１７ｃの基部１１側の一部が露出される。圧電膜１１６の加工方法としては、フォトリソグラフィ技術を用いて所望の形状のレジストパターン膜を形成した後、本実施形態ではフッ硝酸溶液による湿式エッチングにより除去した。除去の方法に関しては任意であり、物理的なイオンエッチングによる除去や、化学的にＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）により除去する方法が考えられる。
【００５９】
［保護層形成工程］
【００６０】
次に、抵抗値が５００ＭΩ／ｃｍ２以上のＡｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３の３層からなる保護層６７を形成する。この保護層は、後述する配線電極膜の密着性を確保する下地膜としての役割と、電極接続部６３の部分を除く駆動電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、検出電極１４ａ、１４ｂ、下部電極層１７ａ〜１７ｃを覆って湿度などの外的要因による電極間リークを防止し、電極膜の酸化を防止するという保護膜としての役割とを有している。すなわち、本実施形態においては、下地膜と保護膜を別の工程で形成することなく一括して形成するので、製造工程を簡略化することができる。また、保護層６７の抵抗値を５００ＭΩ／ｃｍ２以上とすることにより、大気中の湿度を含んでイオンマイグレーションが発生することを抑制することができる。
【００６１】
保護層６７の形成方法は、図１４に示すように、Ｓｉ基板の開口部内のアーム部１２Ａ〜１２Ｃ、支持部２２及び緩衝部２３に相当する領域以外の領域と、電極接続部６３に相当する領域にリフトオフレジスト膜６４を形成する。その後、付着力を向上させるためＡｌ２Ｏ３を５０ｎｍ、絶縁性の高いＳｉＯ２を７５０ｎｍ、最上層にその後の製造工程時のレジスト密着性を向上させるためＡｌ２Ｏ３を５０ｎｍスパッタリングにより堆積させた。そして、不要な部分に付着したスパッタリング膜をリフトオフレジスト膜６４の除去と同時に除去するいわゆるリフトオフの手法を用いた。保護層６７の形成方法及び材料は任意であり、上記の形成方法及び材料に限定されるものではない。これにより、図１５及び図１６に示すように、リフトオフレジスト膜６４が形成されていた領域には保護層６７が形成されない。図１５において、白抜きとなっている領域以外に保護層６７が形成される。従って、電極接続部６３は、Ａｕ膜が露出した状態となっている。尚、図１６は、図１５のアーム部に相当する領域に形成された電極の平面拡大図及びその断面図である。
【００６２】
［配線膜形成工程］
【００６３】
次に、図１７に示すように、リード配線１３３ａ、１３３ｂ、１３４ａ、１３４ｂ、１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃ、ダミーリード配線１３８及び外部接続端子１４０〜１４７を保護層６７上に形成する。リード配線１３３ａ、１３３ｂ、１３４ａ、１３４ｂ、１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃ、ダミーリード配線１３８の一端は、それぞれ対応する電極とその電極接続部６３で電気的に接続する。
【００６４】
リード配線１３３ａ、１３３ｂ、１３４ａ、１３４ｂ、１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃ、ダミーリード配線１３８、外部接続端子１４０〜１４７の形成方法は、フォトリソグラフィ技術により所望の形状のレジストパターン膜を形成した後、配線電極膜をスパッタリングにより成膜し、不要な部分に付着したスパッタリングした膜をレジスト膜の除去と同時に除去するいわゆるリフトオフの手法により形成した。配線電極膜の材料としては付着力を向上させるためＴｉを２０ｎｍ堆積させた後、電気抵抗が低く低コストのＣｕを３００ｎｍ堆積し、その後Ａｕバンプとの接合を容易にするためＡｕを５００ｎｍ堆積させた。ただし、この配線膜の材料及び形成方法は任意であり上記の形成方法及び材料に限定されるものではない。
【００６５】
［分極配線形成工程］
【００６６】
次に、図１８に示すように、銅からなる上部用分極配線９５、下部用検査パッド７０、下部用分極配線６５、電圧印加側パッド９０及びグランド側パッド９１を形成する。上部用分極配線９５、下部用検査パッド７０、下部用分極配線６５、電圧印加側パッド９０及びグランド側パッド９１は、フォトリソグラフィ技術により所望の形状を開口部とするレジストパターン膜を形成した後、Ｃｕをスパッタリングにより成膜し、不要な部分に付着したスパッタリング膜をレジスト膜の除去と同時に除去する、いわゆるリフトオフの手法により形成した。Ｃｕ膜厚は分極時の導通を確保するため４００ｎｍとした。以下、これら分極配線等の構造について図１８〜２０を用いて説明する。
【００６７】
図１８はウエハ１００全体の概略平面図であり、本図では後述するバンプ形成工程にて形成されるバンプが設けられた状態を図示しているが、この時点ではまだバンプは形成されていない。本実施形態では、１枚の基板としてのウエハ１００に１８個の角速度センサが設けられており、３つの角速度センサ１で１つの角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｆが構成され、１枚のウエハ１００上に６つ角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｆが形成される。図１９は、図１８の部分拡大図であり、角速度センサ群１２０Ａの概略平面図である。図２０は、図１９の部分拡大図である。
【００６８】
下部用検査パッド７０は、角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｆ毎に１つずつ設けられ、各下部用検査パッド７０は下部用分極配線６５に電気的に接続されている。また、下部用分極配線６５によって、角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｆそれぞれの角速度センサ１の下部電極層１７ａ〜１７ｃは一括して電気的に接続される。下部用分極配線６５はグランド側パッド９１に電気的に接続している。
【００６９】
上部用分極配線９５は、角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｆ毎に、該角速度センサ群を構成する角速度センサ１の上部電極層としての駆動電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、検出電極１４ａ、１４ｂを一括して電気的に接続する上部用連結配線６６と、該上部用連結配線６６と電気的に接続する上部用検査パッド８１と、該上部用検査パッド８１と離間して配置される上部用接続パッド８２と、該上部用接続パッド８２と電気的に接続する上部用接続配線６８とを有する。上部用接続配線６８は、電圧印加側パッド９０と電気的に接続している。すなわち、角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｆ毎に、上部用連結配線６６、上部用検査パッド８１及び上部用接続パッド８２がそれぞれ１つずつ設けられ、角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｆそれぞれに対応する上部用接続パッド８２は互いに上部用接続配線６８を介して電気的に接続される。分極配線形成の段階では、上部用接続配線６８及び上部用連結配線６６とは電気的に接続されていない。
【００７０】
次に、Ｓｉ基板１６１の熱酸化膜１６２ｂ上に裏面ストッパー膜を形成する。この目的は、後述のアーム部形成で貫通エッチングをした際、最下面のプラズマ集中によるエッジ形状不良を防止するためである。本実施形態では、裏面全面にＳｉＯ２を５００ｎｍ、スパッタリングにより形成した。
【００７１】
［アーム部及びくびれ部形成工程］
【００７２】
次に、アーム部及びくびれ部空間を除去して振動子を形成する。アーム部及びくびれ部空間の形成方法は、貫通部を開口部とするレジストパターン膜をフォトリソグラフィ技術により形成し、熱酸化膜１６２ａをイオンエッチングにより除去した後、Ｓｉ基板１６１を貫通するまでエッチングする。熱酸化膜１６２ａの除去に関しては湿式エッチングでも可能であるが、サイドエッチングによる寸法誤差を考慮するとイオンエッチングが好適である。
【００７３】
また、Ｓｉ基板１６１のＳｉを貫通させるためには本実施形態ではアーム部厚みが１００μｍであり、この量をエッチング除去する必要がある。通常のイオンエッチング等ではレジスト膜との選択比がとれない上に垂直な壁面として残すことは困難である。本実施形態では、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：誘導結合型プラズマ）を備えた装置に、エッチングと側壁保護膜成膜を繰り返すＢｏｓｃｈプロセス（エッチング時ＳＦ６、成膜時Ｃ４Ｆ８ガス）を用いることで、垂直な側壁面をもつアーム部の形成を行った。この垂直にＳｉ材料を研削する技術は一般的に確立されており、本実施形態でも市販されている装置により行っている。ただし、アーム部空間の除去の方法に関しては任意であり、上記の方法に限定されるものではない。
【００７４】
ＩＣＰでエッチング完了後は、裏面ストッパー膜を除去する。本実施形態ではフッ化アンモニウムによる湿式エッチングにより除去した。
【００７５】
［角速度センサ群毎の抵抗不良検査工程］
【００７６】
次に、角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｆ毎に抵抗検査としての抵抗不良検査を行う。この抵抗不良検査は、上部電極層と下部電極層との間の圧電層に存在する欠陥による上部電極層と下部電極層との短絡不良などの不良を検査するものである。この抵抗不良検査では、図２１に示すように、下部用検査パッド７０及び上部用検査パッド８１にそれぞれプローブを接触させ、上部電極層と下部電極層との間の抵抗値を測定する。そして、所定の抵抗値、本実施形態ではメガオーム台の抵抗値を有するものは良品、それ以外の抵抗値のものを不良品として判断した。通常、良品ではメガオーム台の抵抗が得られる。これに対し、１つの角速度センサ群を構成する３つの角速度センサ１の少なくとも１つの圧電層に欠陥が存在して導通箇所があるなど不良品である場合は、抵抗値が低下して数十キロオーム以下の異常な抵抗値となる。
【００７７】
［良品の角速度センサ群に対応する検査用パッド、接続用パッド間の接続バンプ形成工程］
【００７８】
次に、図１８及び図２２に示すように、不良検査工程にて良品と判断された角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｆに対応する上部用検査パッド８１と上部用接続パッド８２とを電気的に接続するためにＡｕからなる接続バンプ８３を形成する。このように、良品と判断された角速度センサ群のみに接続バンプ８３を形成することにより、良品と判断された角速度センサのみに後述する分極処理工程で分極処理が施される。図１８は、角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｃ及び１２０Ｅが良品と判断され、これら良品の角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｃ及び１２０Ｅそれぞれに対応する上部用検査パッド８１と上部用接続パッド８２とが接続パンプ８３によって電気的に接続された場合を図示している。
【００７９】
［分極処理工程］
【００８０】
次に、圧電特性を安定させるために分極処理を施す。具体的には、印加側パッド９０、グランド側パッド９１を外部電源に接続し、リフロー温度以上の温度、本実施形態では１５０〜３００℃に加熱した状態で、上部用接続配線６８及び下部用分極配線６５を介して電圧を印加することにより圧電層の分極処理を行った。これにより、活性エネルギーが与えられ、図２４に示すように、圧電層内部に分布する単位分極を持つ各エリアの分極モーメントは、ランダムな方向から圧電層の厚み方向と平行な方向に向きやすくなり、圧電層の特性を所望のものとすることができる。印加電圧は、圧電層の膜厚により内部電界が影響されるため、電圧と圧電層の膜圧比で計算される圧電層中の電界が５００〜５００００Ｖ／ｍｍとなるように調整するのが適当である。５００Ｖ／ｍｍよりも低いと圧電層内部の分極モーメントを揃える為の活性エネルギーが不足してしまう。５００００Ｖ／ｍｍよりも高いと電界が大きくなりすぎて圧電層内部で放電現象が起こり欠陥成長が進んだり、酸化物からなる圧電層が還元されて金属層となって圧電機能を損なう惧れがある。
【００８１】
［分極配線除去工程］
【００８２】
次に、メルデックス社製エンストリップ溶液を用いてウエットエッチングによって、上部用分極配線９５、下部用検査パッド７０、下部用分極配線６５、電圧印加側パッド９０及びグランド側パッド９１を除去する。
【００８３】
［外部接続端子バンプ形成］
【００８４】
次に、フリップチップを行うためにＡｕバンプ５０を、８箇所の外部接続端子上に形成する。
【００８５】
［切断工程］
【００８６】
次に、図２３に示すように、Ｓｉ基板１６１上に形成された複数の角速度センサ１を個々に分断する。
【００８７】
［実装工程］
【００８８】
そして、個々に分断した角速度センサ１は、例えばフリップチップの手法でＩＣ基板などの実装基板１６０に実装される。実装基板１６０は角速度センサ１の配置に合わせて電気的結線が完了するように予め設計されている。尚、ここでは角速度センサ１側にＡｕバンプ５０を設けたが、実装基板１６０側に金バンプを形成した後、実装してもよい。
【００８９】
上述の実施形態では、接続バンプ形成工程前における上部用分極配線構造は各角速度センサ群１２０Ａ〜１２０Ｆ毎に電気的に独立しており、下部用分極配線構造はウエハ１００上に形成される複数の角速度センサ１の下部電極層を全て一括して電気的に接続する構成となっている。これに対し、図２０、図２５及び図２６に示すように、接続バンプ形成工程前における下部用分極配線構造では各角速度センサ群２２０Ａ〜２２０Ｆ毎に電気的に独立し、上部用分極配線構造ではウエハ２００上に形成される複数の角速度センサ１の上部電極層が全て一括して電気的に接続される構成としてもよい。以下、図２０、図２５及び図２６を用いてその構造を説明する。
【００９０】
図２５は、分極配線が形成され、不良検査を経た後、良品と判断された角速度センサ群２２０Ａ〜２２０Ｆに接続バンプ８３が形成された状態を示すウエハ２００の概略平面図である。図２５においても、上述と同様に１枚のウエハ２００に１８個の角速度センサ１が形成されており、３つの角速度センサ１で１つの角速度センサ群２２０Ａ〜２２０Ｆを構成、１枚のウエハ２００上に６つ角速度センサ群２２０Ａ〜２２０Ｆが形成される。図２６は、図２５の部分拡大図であり、角速度センサ群２２０Ａの概略平面図である。図２０は、図２５の部分拡大図である。尚、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、その説明を省略する。また、製造工程において、分極配線工程時における配線のパターン形状が上述の実施形態と異なるだけで、他の工程は同じである。
【００９１】
図に示すように、分極配線工程にて、銅からなる下部用分極配線２９５、上部用検査パッド２８１、上部用分極配線２６７、電圧印加側パッド９０及びグランド側パッド９１が形成される。
【００９２】
上部用検査パッド２８１は、角速度センサ群２２０Ａ〜２２０Ｆ毎に１つずつ設けられ、各上部用検査パッド２８１は上部用分極配線２６７に電気的に接続されている。また、上部用分極配線２６７によって、各角速度センサ群２２０Ａ〜２２０Ｆの角速度センサ１の上部電極層としての駆動電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、検出電極１４ａ、１４ｂは一括して電気的に接続される。上部用分極配線２６７は電圧印加側パッド９０に電気的に接続している。
【００９３】
下部用分極配線２９５は、角速度センサ群２２０Ａ〜２２０Ｆ毎に、該角速度センサ群を構成する角速度センサ１の下部電極層１７ａ〜１７ｃを一括して電気的に接続する下部用連結配線２６４と、該下部用連結配線２６４と電気的に接続する下部用検査パッド２７０と、該下部用検査パッド２７０と離間して配置される下部用接続パッド２８２と、該下部用接続パッド２８２と電気的に接続する下部用接続配線２６５とを有する。下部用接続配線２６５は、グランド側パッド９１と電気的に接続している。すなわち、角速度センサ群２２０Ａ〜２２０Ｆ毎に、下部用連結配線２６４、下部用検査パッド２７０及び下部用接続パッド２８２がそれぞれ１つずつ設けられ、角速度センサ群２２０Ａ〜２２０Ｆそれぞれに対応する下部用接続パッド２８２は互いに下部用接続配線２６５を介して電気的に接続される。分極配線形成の段階では、下部用接続配線２６５及び下部用連結配線２６４とは電気的に接続されていない。
【００９４】
このような構成の場合においても、角速度センサ群２２０Ａ〜２２０Ｆ毎に不良検査が行われる。不良検査では、下部用検査パッド２７０及び上部用検査パッド２８１にそれぞれプローブを接触させ、上部電極層と下部電極層との間の抵抗値を測定する。そして、抵抗値が正常であるものは良品、異常であるものは不良品として判断される。
【００９５】
以上のように、本実施形態においては、分極処理工程前に角速度センサ群毎に不良検査を行い、良品の角速度センサ群のみが分極処理されるように、分極配線を形成している。これにより、１枚のウエハから所望の特性を有する圧電層を有する複数の角速度センサを安定して一括して得ることができる。ここで、例えば、圧電層の欠陥による不良が存在する角速度センサも他の同じウエハに形成される角速度センサと同様に一括して分極処理が施されると、その不良部で電圧降下などが生じて、そのウエハに形成される複数の角速度センサの各圧電層に対して面内均一に電圧を印加することができない。このため、安定して所望の特性の圧電層を有する角速度センサを一括して複数得ることが困難である。これに対し、本実施形態においては、分極処理工程前に抵抗不良検査を行い、そこで良品とされた角速度センサ群のみに分極処理を施すため、圧電特性が良好な角速度センサを一括して複数得ることができる。
【００９６】
また、本実施形態においては、複数の角速度センサからなる角速度センサ群毎に抵抗不良検査を行っているが、各角速度センサ毎に検査パッドを設け、１つずつ角速度センサの抵抗不良検査を行ってもよい。しかしながら、例えば１枚のウエハに２５００個というような多量の角速度センサを形成するような場合、本実施形態のように、複数の角速度センサからなる角速度センサ群を形成し、各角速度センサ群毎に抵抗不良検査を行うことによって、抵抗不良検査に要する時間を短縮することができ、効率が良い。
【００９７】
また、上述の実施形態においては、１枚のウエハに電圧印加側パッド９０及びグランド側パッド９１をそれぞれ１つずつ設けたが、同列の角速度センサ群毎に電圧印加側パッド及びグランド側パッドを設け、同列の角速度センサ群毎に一括して分極処理を行ってもよい。
【００９８】
次に、上述の角速度センサ１を備えた電子機器について説明する。
【００９９】
図２７は、上記角速度センサ１を搭載した電子機器の例として、デジタルカメラを示す概略斜視図である。図２８は、そのデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【０１００】
デジタルカメラ２６０は、上記の角速度センサ１を備える二軸の角速度センサ１５０を搭載する機器本体２６１を備えている。機器本体２６１は、例えば、金属製、樹脂製などのフレームまたは筐体である。
【０１０１】
図２８に示すように、デジタルカメラ２６０は、振動型ジャイロセンサ１５０と、制御部５１０と、レンズ等を備える光学系５２０と、ＣＣＤ５３０、光学系５２０に対して手振れ補正を実行する手振れ補正機構５４０とを有する。
【０１０２】
振動型ジャイロセンサ１５０によって、２軸のコリオリ力が検出される。制御部５１０は、この検出されたコリオリ力に基づき手振れ補正機構５４０を使って光学系５２０で手振れの補正を行う。
【０１０３】
上記の実施の形態に係る振動型ジャイロセンサを搭載する電子機器としては、上記したデジタルカメラに限られない。例えば、電子機器としては、ラップトップ型のコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、電子辞書、オーディオ／ビジュアル機器、プロジェクタ、携帯電話、ゲーム機器、カーナビゲーション機器、ロボット機器、その他の電化製品等が挙げられる。
【０１０４】
一方、以上の実施の形態では、角速度センサ１の外側アーム部１２Ａ，１２Ｂ上の駆動電極１３ａ，１３ｂとその中央アーム部１２Ｃ上の駆動電極１３ｃとに、互いに逆相の駆動信号を入力する例について説明した（図３）。これに代えて、図２９に示すように角速度センサを構成してもよい。すなわち、図２９に示す角速度センサ１０１においては、外側アーム部１２Ａ、１２Ｂの下部電極層１７ａ、１７ｂ及び中央アーム部１２Ｃの上部電極層１３ｃが制御部３１ＡのＧ０端子へ接続される。そして、外側アーム部１２Ａ，１２Ｂの上部電極層１３ａ、１３ｂと中央アーム部１２Ｃの下部電極層１７ｃが制御部３１ＡのＶｒｅｆ端子へ接続される。この構成によれば、角速度センサ１の駆動時、外側アーム部１２Ａ，１２Ｂの圧電層１６ａ，１６ｂと中央アーム部１２Ｃの圧電層１６ｃに、互いに異なる極性の電圧が印加されることになる。したがって、この構成においても、外側アーム部１２Ａ，１２Ｂと中央アーム部１２Ｃとを互いに逆相で励振させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施形態に係る角速度センサの概略構成を示す底面図及び側面図である。
【図２】図１の線２−２線方向断面図である。
【図３】図１に示す角速度センサの駆動検出回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す角速度センサが実装基板に実装された状態の概略構成を示す断面図である。
【図５】角速度センサの製造方法を説明する主要工程フローである。
【図６】基板準備工程を説明するための図である。
【図７】ダイヤフラム形成工程を説明するための図（その１）である。
【図８】ダイヤフラム形成工程を説明するための図（その２）である。
【図９】ダイヤフラム形成工程を説明するための図（その３）である。
【図１０】電極膜形成工程を説明するための図である。
【図１１】電極膜加工工程を説明するための図（その１）である。
【図１２】電極膜加工工程を説明するための図（その２）である。
【図１３】電極膜加工工程を説明するための図（その３）である。
【図１４】保護層形成工程を説明するための図（その１）である。
【図１５】保護層形成工程を説明するための図（その２）である。
【図１６】図１５のアーム部に相当する領域に形成された電極の平面拡大図及びその断面図である。
【図１７】配線膜形成工程を説明するための図（その１）である。
【図１８】分極配線構造を示すウエハの概略平面図であり、接続バンプ形成工程を説明するための図である。
【図１９】図１８の部分拡大図であり、角速度センサ群の概略平面図である。
【図２０】図１９の部分拡大図である。
【図２１】抵抗不良検査工程を説明するための図である。
【図２２】接続バンプ形成工程を説明するための図である。
【図２３】切断工程を説明するための図である。
【図２４】分極処理前後における圧電層の状態を説明するための図である。
【図２５】他の分極配線構造を示すウエハの概略平面図であり、接続バンプ形成工程を説明するための図である。
【図２６】図２５の部分拡大図であり、角速度センサ群の概略平面図である。
【図２７】図１に示す角速度センサを備えた電子機器の例としてのデジタルカメラの概略斜視図である。
【図２８】図２７に示すデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２９】図３に示す角速度センサの構成の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１・・・角速度センサ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ・・・駆動電極、１４ａ、１４ｂ・・・検出電極、１６ａ〜１６ｃ・・・圧電層、１７ａ〜１７ｃ・・・下部電極層、６５…下部用分極配線、６６…上部用連結配線、６８…上部用接続配線、７０…下部用検査パッド、８１…上部用検査パッド、８２…上部用接続パッド、８３…接続バンプ、１２０Ａ〜１２０Ｆ、２２０Ａ〜２２０Ｆ…角速度センサ群、１００、２００…ウエハ、２６４…下部用連結配線、２６５…下部用接続配線、２６７…上部用分極配線、２７０…下部用検査パッド、２８１…上部用検査パッド、２８２…下部用接続パッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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