CN101910790A - 使用压电体膜的振动陀螺仪及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的振动陀螺仪具有：具有均匀的平面的环状振动体(11)，灵活地支撑环状振动体(11)并具有固定端的支架部(15)，形成在平面上，并利用上层金属膜及下层金属膜在厚度方向上夹持压电体膜的多个电极(13a～13d)，及固定电位电极(16)；在N为2以上的自然数时，多个电极(13a～13d)具有：驱动电极(13a)，配置于彼此在圆周方向上隔开(360/N)°的角度处，用于在cosNθ的振动模式下激发该环状振动体(11)的一次振动，第1监测电极(13b)，配置于从驱动电极(13a)起向顺时针方向或逆时针方向隔开(90/N)°的角度处，用于检测对该环状振动体(11)施加角速度时所产生的二次振动，第2监测电极(13d)，配置于从第1检测电极(13b)起隔开(180/N)°的角度处，用于检测二次振动；各电极(13a)配置在从其振动体(11)的外周缘至其外周缘附近为止的区域及/或从内周缘至其内周缘附近为止的区域。

Description

使用压电体膜的振动陀螺仪及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种使用压电体膜的振动陀螺仪。

背景技术

近年来，使用压电材料的振动陀螺仪被积极开发。一直以来，如专利文献1中记载的振动体自身由压电材料而构成的陀螺仪被开发，另一方面也有利用形成于振动体上的压电体膜的陀螺仪。例如，在专利文献2中公开了以下技术，即使用作为压电材料的PZT膜，激发振动体的一次振动，并且检测由于在其振动体上被赋予角速度时所产生的科氏力(Coriolis force)而产生的陀螺仪的一部分的歪斜。

另一面，搭载陀螺仪的各种机器的尺寸也正在日新月异地小型化，因此陀螺仪自身的小型化也成为了重要的课题。为了达成陀螺仪的小型化，有必要大幅度地提高构成陀螺仪的各构件的加工精度。另外，不是单纯地只进行小型化，可以说提高陀螺仪的性能，换言之，进一步提高角速度的检测精度是产业界的要求。但是，专利文献2中示出的陀螺仪结构，无法满足这几年来的小型化及高性能化的要求。

专利文献1：特开平8-271258号公报

专利文献2：特开2000-9473号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，在达成使用压电体膜的振动陀螺仪的小型化和高加工精度的同时，满足陀螺仪的高性能化要求是非常困难的。一般而言，若陀螺仪被小型化，则振动体被赋予角速度时，存在由陀螺仪检测电极检测出的信号变微弱的问题。因而，对小型化的振动陀螺仪而言，由于本应该检测的信号与由外部意外冲击(干扰)而产生的信号间的差变小，因此提高陀螺仪检测精度变得困难。

但是，在外部意外冲击中存在各种各样种类的冲击。例如，所述专利文献2中记载的环状振动体中，以环中心固定柱为轴，有向存在环的面的上下方向赋予如跷跷板那样动作的冲击。由该冲击，激发称为摇摆模式的振动。另一方面，也存在如下冲击，即由所述固定柱支撑的振动体的环状构件的整个圆周同时向环存在的面的上方或下方弯曲。由该冲击，激发称为跳动模式的振动。即使在陀螺仪中产生像这样的冲击，确立检测正确的角速度的技术也是极其困难的。

解决课题的方法

本发明是，通过解决所述技术课题，对使用压电体膜的振动陀螺仪的小型化及高性能作出较大贡献的发明。首先，发明者们采用在所述技术课题中，以认为受干扰影响较小的环状振动陀螺仪为基本结构。在此基础上，发明者们对如下结构进行了深入的研究：通过使压电体膜担负起激发一次振动和检测由科氏力形成的二次振动的作用，解决所述各技术课题。其结果，他们发现，为使能够达成高加工精度的干法制备适用于使用了压电体膜的振动陀螺仪，振动陀螺仪的各种电极的特定的配置是必要的。本发明是从这样的观点出发而做出的。此外，本申请中，简化“圆环状或多边形状的振动陀螺仪”也称为“环状振动陀螺仪”。

本发明的一个振动陀螺仪具有：环状振动体，具有均匀的平面，支架部，灵活地支撑该环状振动体，并具有固定端，多个电极及固定电位电极，该多个电极形成在该平面上，并利用上层金属膜及下层金属膜在厚度方向上夹持压电体膜。在此，在N为2以上的自然数时，所述多个电极具有：一组驱动电极，配置于彼此在圆周方向上隔开(360/N)°的角度处，用于在cosNθ的振动模式下激发该环状振动体的一次振动，一组第1检测电极，配置于从各所述驱动电极起向顺时针方向或逆时针方向隔开(90/N)°的角度处，用于检测对所述环状振动体施加角速度时所产生的二次振动，一组第2检测电极，配置于从各所述第1检测电极起隔开(180/N)°的角度处，用于检测所述二次振动。进而，各所述驱动电极、各所述第1检测电极及各所述第2检测电极，配置在从所述环状振动体的外周缘至所述外周缘附近为止的区域及/或从内周缘至所述内周缘附近为止的区域。

根据该振动陀螺仪，在具有环状振动体的平面上，于所述特定区域形成有作为电极的压电元件，因而作为单轴角速度传感器能够激发一次振动和检测二次振动。即，该振动陀螺仪具有如下结构：在环状振动体侧面不形成压电元件，在环状振动体上的与配置有压电元件的平面同一平面内激发一次振动，且控制环状振动体的移动；因而能够使用干法制备技术高精度地进行电极及环状振动体的加工。另外，在该振动陀螺仪中，通过在所述特定区域配置压电元件，具有能够适用于N取2以上的自然数时的cosNθ的振动模式的自由度。此外，cosNθ振动模式的多个的例子记载于，例如，特表2005-529306号公报，或本申请人的专利申请特愿2007-209014。另外，本申请中“灵活”指的是“振动体可振动的程度”。

本发明的一个振动陀螺仪具有：环状振动体，具有均匀的平面，支架部，灵活地支撑该环状振动体，并具有固定端，多个电极及固定电位电极，该多个电极形成在该平面上，并利用上层金属膜及下层金属膜在厚度方向上夹持压电体膜。在此，在N为2以上的自然数时，所述多个电极具有：一组驱动电极，配置于彼此在圆周方向上隔开(360/N)°的角度处，用于在cosNθ的振动模式下激发所述环状振动体的一次振动，一组监测电极，配置于从各所述驱动电极起隔开(180/N)°的角度处，一组第1检测电极，配置于从各所述驱动电极起向顺时针方向或逆时针方向隔开(90/N)°的角度处，用于检测对所述环状振动体施加角速度时所产生的二次振动，一组第2检测电极，配置于从各所述第1检测电极起隔开(180/N)°的角度处，用于检测所述二次振动。进而，各所述驱动电极、各所述监测电极、各所述第1检测电极及各所述第2检测电极，配置在从所述环状振动体的外周缘至所述外周缘附近为止的区域及/或从内周缘至所述内周缘附近为止的区域。

根据该振动陀螺仪，在具有环状振动体的平面上，于所述特定区域形成有作为电极的压电元件，因而作为单轴角速度传感器能够激发一次振动和检测二次振动。即，该振动陀螺仪具有如下结构：在环状振动体侧面不形成压电元件，在环状振动体上的与配置有压电元件的平面同一平面内激发一次振动，且控制环状振动体的移动；因而能够使用干法制备技术高精度地进行电极及环状振动体的加工。另外，在该振动陀螺仪中，通过在所述特定区域配置压电元件，具有能够适用于N取2以上的自然数时的cosNθ的振动模式的自由度。

另外，本发明的一个振动陀螺仪的制造方法，包括：在硅基板上，均匀地形成绝缘膜的工序，在该绝缘膜上，均匀地形成下层金属膜的工序，在该下层金属膜上，均匀地形成压电体膜的工序，在该压电体膜上，均匀地形成上层金属膜的工序，在该上层金属膜上，形成第1抗蚀模的图案的工序，对该上层金属膜进行干刻以使所述压电体膜露出的工序，在该上层金属膜及该压电体膜上，形成第2抗蚀模的图案的工序。进而，本发明的一个振动陀螺仪的制造方法中，在该图案形成之后，将所述第2抗蚀模、所述上层金属膜或所述压电体膜作为蚀刻掩膜，对该下层金属膜、该绝缘膜及该硅基板进行干刻，由此形成以下结构：环状振动体，支架部，灵活地支撑该环状振动体，并具有固定端，一组驱动电极，配置于彼此在圆周方向上隔开(360/N)°的角度处，用于在cosNθ的振动模式下激发该环状振动体的一次振动，一组第1检测电极，配置于从各所述驱动电极起向顺时针方向或逆时针方向隔开(90/N)°的角度处，用于检测对该环状振动体施加角速度时所产生的二次振动，一组第2检测电极，配置于从各所述第1检测电极起隔开(180/N)°的角度处，用于检测所述二次振动；

根据该振动陀螺仪的制造方法，能够通过干法制备技术高精度地进行加工，因而能够在具有环状振动体的平面上的特定区域形成压电元件。其结果，制造出如下的振动陀螺仪，即：在环状振动体侧面不配置压电元件，只有其平面上的压电元件发挥作为单轴角速度传感器激发一次振动的和检测二次振动的作用。

另外，由于用硅基板形成环状振动体，因而能够适用与抗蚀模的选择比足够高的公知的硅槽刻蚀技术。此外，具有对如下情况足够的选择比：就算其抗蚀模消失，在其下层的上层金属膜或压电体膜也能起到作为硅蚀刻时的掩模的作用。

另外，本发明的另外一个振动陀螺仪的制造方法，包括：在硅基板上，均匀地形成绝缘膜的工序，在所述绝缘膜上，均匀地形成下层金属膜的工序，在所述下层金属膜上，均匀地形成压电体膜的工序，在所述压电体膜上，均匀地形成上层金属膜的工序，在所述上层金属膜上，形成第1抗蚀模的图案的工序，将所述第1抗蚀模作为蚀刻掩膜，对所述上层金属膜及所述压电体膜进行干刻以使所述下层金属膜露出的工序，在所述上层金属膜及所述下层金属膜上，形成第2抗蚀模的图案的工序。进而，本发明的一个振动陀螺仪的制造方法中，在该图案形成之后，将所述第2抗蚀模、所述上层金属膜或所述下层金属膜作为蚀刻掩膜，对所述绝缘膜及所述硅基板进行干刻，由此形成以下结构：环状振动体，支架部，灵活地支撑所述环状振动体，并具有固定端，一组驱动电极，配置于彼此在圆周方向上隔开(360/N)°的角度处，用于在cosNθ的振动模式下激发所述环状振动体的一次振动，一组第1检测电极，配置于从各所述驱动电极起向顺时针方向或逆时针方向隔开(90/N)°的角度处，用于检测对所述环状振动体施加角速度时所产生的二次振动，一组第2检测电极，配置于从各所述第1检测电极起隔开(180/N)°的角度处，用于检测所述二次振动；所述N为2以上的自然数。

根据该振动陀螺仪的制造方法，也能够通过干法制备技术高精度地进行加工，因而能够在具有环状振动体的平面上的特定区域形成压电元件。其结果，制造出如下振动陀螺仪，即：在环状振动体侧面不配置压电元件，只有其平面上的压电元件发挥作为单轴角速度传感器激发一次振动的和检测二次振动的作用。

发明效果

根据本发明的一个振动陀螺仪，在环状振动体侧面不形成压电元件，在环状振动体上的与配置有压电元件的平面同一平面内激发一次振动，且能够控制环状振动体的移动。另外，能够对具有环状振动体的平面使用干法制备技术高精度地进行电极及环状振动体的加工。另外，在该振动陀螺仪中，通过在特定区域配置压电元件，具有能够适用于N取2以上的自然数时的cosNθ的振动模式的自由度。另一方面，根据本发明的一个振动陀螺仪的制造方法，能够通过干法制备技术高精度地进行加工，因而能够在环状振动体所具有的平面上的特定区域形成压电元件。其结果，制造出如下振动陀螺仪，即：在环状振动体侧面不配置压电元件，只有其平面上的压电元件发挥作为单轴角速度传感器激发一次振动的和检测二次振动的作用。

附图说明

图1是在本发明1个实施方案的环状振动陀螺仪中起到中心作用的结构体的主视图。

图2A是图1所示的结构体的立体图。

图2B是图2A的部分(W部)放大图。

图3是图1的X-X剖面图。

图4A是表示本发明1个实施方案的环状振动陀螺仪的部分制造工序过程的剖面图。

图4B是表示本发明1个实施方案的环状振动陀螺仪的部分制造工序过程的剖面图。

图4C是表示本发明1个实施方案的环状振动陀螺仪的部分制造工序过程的剖面图。

图4D是表示本发明1个实施方案的环状振动陀螺仪的部分制造工序过程的剖面图。

图4E是表示本发明1个实施方案的环状振动陀螺仪的部分制造工序过程的剖面图。

图4F是表示本发明1个实施方案的环状振动陀螺仪的部分制造工序过程的剖面图。

图5是在本发明其他实施方案的环状振动陀螺仪中起到中心作用的结构体的主视图。

图6是图5的Y-Y剖面图。

图7是在本发明其他实施方案的环状振动陀螺仪中起到中心作用的结构体的主视图。

图8是图7的Z-Z剖面图。

图9是概念性地说明第1检测电极和第2检测电极的电信号的正负的图。

图10是在本发明其他实施方案的环状振动陀螺仪中起到中心作用的结构体的主视图。

图11是在本发明其他实施方案的环状振动陀螺仪中起到中心作用的结构体的主视图。

图12是在本发明其他实施方案的环状振动陀螺仪中起到中心作用的结构体的主视图。

图13A是在本发明其他实施方案的环状振动陀螺仪中起到中心作用的结构体的主视图。

图13B是在本发明其他实施方案的环状振动陀螺仪中起到中心作用的结构体的主视图。

图14是在本发明其他实施方案的环状振动陀螺仪中起到中心作用的结构体的主视图。

图15A是在本发明其他实施方案的环状振动陀螺仪中起到中心作用的结构体的主视图。

图15B是图15A的T-T剖面图。

图16A是概念性地说明本发明其他实施方案的cos3θ振动模式的一次振动的图。

图16B是概念性地说明本发明其他实施方案的cos3θ振动模式的二次振动的图。

图17是说明本发明其他实施方案的振动体形状的图。

具体实施方式

以下，根据附上的附图为基础对本发明的实施方案进行详细的说明。此外，在进行该说明时，全部的附图，只要没有特别提及，在共同的部分使用共同的参照附图标记。另外，图中，本实施方案的构成部件不一定是按比例来表示的。

<第1实施方案>

图1是在本发明实施方案的环状振动陀螺仪100中起到中心作用的结构体的主视图。图2A是图1所示的结构体的立体图，图2B是图2A的部分(W部)的放大图。另外，图3是图1的X-X剖面图。

如图1至图3所示，本实施方案的环状振动陀螺仪100大体分为3个区域。就第1区域而言，在由硅基板10形成的环状振动体11的上部平面(以下，称为上面)上，具有二氧化硅膜20，进一步在其上具有，通过压电体膜40被下层金属膜30及上层金属膜50夹持而形成的多个电极13a～13d。本实施方案中，构成多个电极13a～13d的上层金属膜50的外侧端部，形成于从具有约40μm宽度的环状平面的环状振动体11的外周缘向内侧约离1μm的位置，其宽度约为18μm。另外，其上层金属膜50，在连结环状平面的宽度的两端间的中央的线(以下称为中央线)的外侧形成，该环状平面是环状振动体11的上面。

另外，在本实施方案中，以cos2θ的振动模式激发环状振动陀螺仪100的一次振动。从而，所述多个电极13a～13d中包括：在圆周方向上以相隔180°角度的方式配置的两个驱动电极13a、13a；配置于在圆周方向上从驱动电极13a、13a隔开90°的角度处的两个监测电极13c、13c；检测在环状振动陀螺仪100被赋予角速度时产生的二次振动的第1检测电极13b、13b及第2检测电极13d、13d。在本实施方案中，第1检测电极13b、13b，配置于从驱动电极13a、13a起在圆周方向上向顺时针方向隔开45°的角度处。另外，第2检测电极13d、13d，配置于从第1检测电极起在圆周方向上隔开90°的角度处，换言之，配置于从驱动电极13a、13a起在圆周方向上向逆时针方向隔开45°的角度处。

另外，在本实施方案中，下层金属膜30及上层金属膜50的厚度为100nm，压电体膜40的厚度为3μm。另外，硅基板10的厚度为100μm。此外，图1中以V表示的斜线区域或图2B中以V表示的区域是不存在任何构成环状振动陀螺仪100的结构体的空间或空隙部分，为使附图容易看懂，方便起见而设置的区域。

第2区域是，与环状振动体11的一部分连接的支架(leg)部15、...、15。该支架部15、...、15也是由硅基板10形成。另外，在支架部15、...、15上，从环状振动体11上连续的所述二氧化硅膜20、下层金属膜30、压电体膜40，在整个支架部15、...、15的上面形成。进一步，在压电体膜40上面的中央线上，形成宽度约8μm的引出电极14、...、14的上层金属膜50。

第3区域是，具有由与所述支架部15、...、15连接的硅基板10形成的支柱19及电极垫片(pad)18、...、18的电极垫片用固定端部17、...、17。在本实施方案中，支柱19连接于未图示的环状振动陀螺仪100的封装(package)部，起到作为固定端的作用。另外，本实施方案的环状振动陀螺仪100，具有作为支柱19以外的固定端的电极垫片用固定端部17、...、17。由于该电极垫片用固定端部17、...、17仅连接于支柱19及所述封装部，因此不会实质地阻碍环状振动体11的移动。另外，如图3所示，在支柱19及电极垫片用固定端部17、...、17的上面，除了作为接地电极的固定电位电极16，形成有从支架部15、...、15上连续的的所述二氧化硅膜20、下层金属膜30、及压电体膜40。在此，形成于二氧化硅膜20上的下层金属膜30起到固定电位电极16的作用。另外，在形成于支柱19及电极垫片用固定端部17、...、17上的压电体膜20的上面形成有，与支架部15、...、15上的引出电极14连续的所述引出电极14、...、14及电极垫片18、...、18。

其次，基于图4A至4F对本实施方案的环状振动陀螺仪100的制造方法进行说明。此外，图4A至4F是对应于图3部分范围的剖面图。

首先，如图4A所示，在硅基板10上层叠有二氧化硅膜20、下层金属膜30、压电体膜40、及上层金属膜50。所述各膜通过公知的成膜方法而形成。本实施方案中，二氧化硅膜20是通过公知方法形成的热氧化膜。另外，下层金属膜30、压电体膜40、及上层金属膜50的任意一个都是通过公知的溅射法形成的。此外，这些膜的形成不限定于所述的例子，也可通过其他公知方法形成。

其次，蚀刻上层金属膜50的一部分。本实施方案中，在上层金属膜50上形成公知的抗蚀模之后，基于使用光刻法技术形成的图案(pattern)进行干刻，由此形成图4B所示的上层金属膜50。此处，上层金属膜50的干刻，在使用氩(Ar)或氩(Ar)与氧(O₂)的混合气体的公知的反应离子蚀刻(RIE)条件下进行。

此后，如图4C所示，蚀刻压电体膜40的一部分。首先，与上述同样，基于使用光刻法技术形成为图案的抗蚀模，干刻压电体膜40。此外，本实施方案的压电体膜40的干刻，在使用氩(Ar)和C₂F₆气体的混合气体或氩(Ar)和C₂F₆气体和CHF₃气体的混合气体的公知的反应离子蚀刻(RIE)条件下进行。

接着，如图4D所示，蚀刻下层金属膜30的一部分。在本实施方案中，再一次使用通过光刻法技术形成为图案的抗蚀模进行干刻，以形成利用下层金属膜30的固定电位电极16。在本实施方案中，固定电位电极16作为接地电极而被使用。此外，本实施方案的下层金属膜30的干刻，在使用氩(Ar)或氩(Ar)与氧(O₂)的混合气体的公知反应离子蚀刻(RIE)条件下进行。

另外，在本实施方案中，为了以上述再次形成的抗蚀模为蚀刻掩膜，连续地蚀刻其后的二氧化硅膜20及硅基板10，该抗蚀模的厚度以约为4μm的方式形成。但是，即便万一该抗蚀模在硅基板10的蚀刻中消失，由于对用于硅基板10的蚀刻剂的蚀刻率的选择比发挥有利作用，因而下层金属膜30的性能不会因所述蚀刻而受到实质影响。

其次，如图4E及4F所示，如上所述，利用用于蚀刻下层金属膜30的抗蚀模，干刻二氧化硅膜20及硅基板10。本实施方案的二氧化硅膜20的干刻，在使用氩(Ar)或氩(Ar)与氧(O₂)的混合气体的公知反应离子蚀刻(RIE)条件下进行。另外，本实施方案的硅基板10的干刻条件，适用公知的硅槽刻蚀(silicon trench etching)技术。此处，硅基板10被贯穿蚀刻。从而，所述干刻在以下状态下进行，将用于在贯穿时使装载硅基板10的载物台不处于等离子体环境中的保护基板，作为硅基板10的下层使用传热性突出的润滑脂等来粘贴。因此，例如，为了防止贯穿后与硅基板10厚度方向的垂直方向的面，换言之，蚀刻侧面被蚀刻的现象，优选地，采用特开2002-158214记载的干刻技术。

如上所述，通过蚀刻硅基板10及层叠于硅基板10上的各膜，形成环状振动陀螺仪100的中心结构部之后，经过通过公知方法进行的向封装部容纳的容纳工序及配线工序，形成环状振动陀螺仪100。

其次，对环状振动陀螺仪100所具有的各电极的作用进行说明。如上所述，本实施方案以cos2θ的振动模式激发一次振动。此外，由于固定电位电极16接地，因此与固定电位电极16连续形成的下层电极膜30一律设定成0V。

开始，如图1所示，对两个驱动电极13a、13a施加1V_P-0的交流电压。其结果，压电体膜40伸缩激发一次振动。此处，本实施方案中，由于上层金属膜50形成于环状振动体11的上面中央线的外侧，因此能够不用形成于环状振动体11的侧面而使压电体膜40的伸缩运动变换成环状振动体11的一次振动。

其次，图1示出的监测电极13c、13c，检测所述一次振动的振幅及共振频率，向未图示的公知的反馈控制电路发送信号。本实施方案的反馈控制电路控制施加于驱动电极13a、13a的交流电压频率与环状振动体11所有的固有频率一致，并使用电极13c、13c的信号控制环状振动体11的振幅成恒定值。其结果，环状振动体11持续恒定的振动。

若激发所述一次振动之后，以与配置图1示出的环状振动陀螺仪100的平面垂直的轴(垂直于纸面的方向的轴，以下，仅称为“垂直轴”)为中心施加角速度，在cos2θ的振动模式的本实施方案中，就会通过科氏力，产生具有相对于一次振动的振动轴向两侧倾斜45°的新的振动轴的二次振动。

通过两个第1检测电极13b、13b和两个第2检测电极13d、13d检测该二次振动。本实施方案中，如图1所示，第1检测电极13b、13b及第2检测电极13d、13d，分别对应于二次振动的振动轴而配置。另外，所有的第1检测电极13b、13b及第2检测电极13d、13d全部形成于环状振动体11上面的中央线的外侧。从而，通过受角速度而激发的二次振动而产生的第1检测电极13b、13b和第2检测电极13d、13d的电信号的正负变相反。这个，如图9所示，例如，当环状振动体11变化为呈纵向椭圆的振动体11a的振动状态时，配置于中央线的外侧的第1检测电极13b的位置的压电体膜40，向以A₁表示的箭头方向延伸，另一方面，配置于中央线的外侧的第2检测电极13d位置的压电体膜40向以A₂表示的箭头方向收缩，因而这些电信号变相反。同样地，当环状振动体11变化为呈横向椭圆的振动体11b的振动状态时，第1检测电极13b位置的压电体膜40，向以B₁表示的箭头方向收缩，另一方面，第2检测电极13d位置的压电体膜40向以B₂表示的箭头方向延伸，此时这些电信号也变相反。

此处，在作为公知的差分电路的运算电路60中算出第1检测电极13b、13b和第2检测电极13d、13d的电信号的差。其结果，检测信号与只存在第1检测信号或第2检测信号的任意一个的情况比较，具有约2倍的检测能力。

一方面，本实施方案中，在支架部15、...、15上形成有作为引出电极14的上层金属膜50、压电体膜40、及下层金属膜30。此处，假设，在环状振动陀螺仪100已经产生了伴随着激发所述的跳动模式的振动而出现的干扰(冲击)时，支架部15、...、15在环状振动陀螺仪100的垂直轴的一个方向上动，因而产生与支架部15、...、15上压电体膜40的伸缩相伴的电信号。但是，此时，与用于检测二次振动的全部电极连接的支架部的所述电信号的正负一致，因此通过在运算电路60中取差分，实质地消除来自各支架部15的信号。

另一方面，产生激发摇摆模式振动的干扰时，例如，如图1所示，第1检测电极13b、13b分别被配置于在圆周方向相隔180°的位置，因此与各个第1检测电极13b、13b连接的支架部上的压电体膜40的伸缩变相反。其结果，各第1检测电极13b的电信号的正负变相反。从而，这些电信号相互抵消。所述现象，也适合与各第2检测电极13d连接的支架部的所述电信号。因此，使得摇摆模式振动对运算电路60产生的实质影响消失。

如上所述，本实施方案的环状振动陀螺仪100，通过具有两个第1检测电极13b、13b及两个第2检测电极13d、13d，提高二次振动的检测能力，并且对激发摇摆模式或跳动模式振动的外部冲击的耐冲击性也得以提高。

<第2实施方案>

图5是在本实施方案的另外一个环状振动陀螺仪200中起到中心作用的结构体的主视图。另外，图6是图5的Y-Y剖面图。本实施方案的环状振动陀螺仪200，除第1实施方案的压电体膜40及上层金属膜50之外，具有与第1实施方案的环状振动陀螺仪100相同的结构。另外，其制造方法除一部分外与第1实施方案相同。而且，本实施方案的振动模式与第1实施方案相同，采用cos2θ的振动模式。因此，省略与第1实施方案重复的说明。此外，图5中，为使附图容易看懂，方便起见省略图1中的运算电路60。

如图5及图6所示，本实施方案的环状振动陀螺仪200具有代替第1实施方案的第2检测电极13d、13d的第2检测电极213d、213d。本实施方案的第2检测电极213d、213d的上层金属膜50的外侧端部，形成于从环状振动体11内周缘向内侧约离1μm的位置，其宽度约为18μm。另外，这些上层金属膜50形成于环状振动体11的环状平面的中央线的内侧。

本实施方案中，如图6所示，与实际形成有上层金属膜50的区域相对应地蚀刻压电体膜40。因此，不受形成有下层金属膜30的区域的影响，而使施加于上层金属膜50的交流电压只向垂直向下的方向施加，从而防止压电体膜40的不希望的伸缩或电信号的发送。此外，在本实施方案中，上层金属膜50的干刻工序后，将残留在上层金属膜50上的抗蚀模或所述金属膜50自身作为蚀刻掩膜，接着进行与第1实施方案相同条件下的干刻，由此形成所述压电体膜40。另外，如图6所示，本实施方案中压电体膜40被蚀刻为倾斜状(例如倾斜角为75°)。但是，本申请中，将如图6那样的陡峭倾斜度的压电体膜40考虑成：在主视观察图5示出的环状振动陀螺仪200时，作为与其他区域相比实质上不可见的膜。

此处，对于激发与第1实施方案相同的一次振动的环状振动陀螺仪200，如果以环状振动陀螺仪200的垂直轴(垂直于纸面的方向)为中心施加角速度，就能通过两个第1检测电极13b、13b和两个第2检测电极213d、213d检测二次振动。

在本实施方案中，如图5所示，第1检测电极13b、13b及第2检测电极213d、213d，分别对应于二次振动的振动轴而配置。另外，第1检测电极13b、13b形成于环状振动体11上面的中央线的外侧。另一方面，第2检测电极213d、213d形成于环状振动体11上面的中央线的内侧。因此，通过被施加角速度而激发的二次振动而产生的第1检测电极13b、13b和第2检测电极213d、213d的电信号的正负一致。

此处，在作为未图示的公知加法电路的运算电路中，算出第1检测电极13b、13b和第2检测电极213d、213d的电信号的和。其结果，检测信号与只存在第1检测信号或第2检测信号的任意一个的情况比较，具有约2倍的检测能力。此外，代替所述加法电路，通过只连接从第1检测电极13b、13b和第2检测电极213d、213d引出的引出电极14、...、14，也可以达到与所述加法电路同样的效果，因而本实施方案的环状振动体200具有电路设计上极其简便的优点。

另外，本实施方案中产生激发摇摆模式振动的干扰时，例如，如图5所示，第1检测电极13b、13b分别被配置于在圆周方向相隔180°的位置，因此与第1检测电极13b、13b连接的支架部上的压电体膜40的伸缩变相反。其结果，各第1检测电极13b的电信号的正负变相反。因此，这些电信号相互抵消。所述现象，在与各第2检测电极213d连接的支架部的所述电信号中也出现。因此，由摇摆模式振动而产生的向运算电路的实质影响消失。

此外，本实施方案中产生激发跳动模式振动的干扰(冲击)时，与用于检测二次振动的全部电极连接的支架部的所述电信号的正负一致，因此在运算电路中取其和时，不会像第1实施方案一样被消除。因而本实施方案的环状振动陀螺仪200不具有激发跳动模式振动的耐冲击性。

如上所述，本实施方案的环状振动陀螺仪200，通过具有两个第1检测电极13b、13b及两个第2检测电极213d、213d，提高二次振动的检测能力。

<第3实施方案>

图7是在本实施方案的另外一个环状振动陀螺仪300中起到中心作用的结构体的主视图。另外，图8是图7的Z-Z剖面图。本实施方案的环状振动陀螺仪300，除了第1实施方案的第1区域的上层金属膜50的配置之外，具有与第1实施方案环状振动陀螺仪100相同的结构。另外，其制造方法除一部分外与第1实施方案相同。而且，本实施方案的振动模式与第1实施方案相同，采用cos2θ的振动模式。因而，省略与第1实施方案重复的说明。此外，图7中，为使附图容易看懂，方便起见省略图1中的运算电路60。

如图7及图8所示，本实施方案的环状振动陀螺仪300具有代替第1实施方案的第1检测电极13b、13b的第1检测电极313b、313b，并且具有代替第1实施方案的第2检测电极13d、13d的第2检测电极313d、313d。本实施方案的第1检测电极313b、313b及第2检测电极313d、313d的上层金属膜50的外侧端部，形成于从环状振动体11内周缘向内侧约离1μm的位置，其宽度约为18μm。另外，这些上层金属膜50形成于环状振动体11上面的中央线的内侧。

此处，对于激发与第1实施方案相同的一次振动的环状振动陀螺仪300，如果以环状振动陀螺仪300的垂直轴(垂直于纸面的方向)为中心施加角速度，就能通过两个第1检测电极313b、313b和两个第2检测电极313d、313d检测二次振动。

在本实施方案中，如图7所示，第1检测电极313b、313b及第2检测电极313d、313d，分别对应于二次振动的振动轴而配置。另外，第1检测电极313b、313b及第2检测电极313d、313d形成于环状振动体11上面的中央线的内侧。从而，通过被施加角速度而激发的二次振动而产生的第1检测电极313b、313b和第2检测电极313d、313d的电信号的正负相反。

此处，在未图示的公知的差分电路的运算电路中，算出第1检测电极313b、313b和第2检测电极313d、313d的电信号的差。其结果，检测信号与只存在第1检测信号或第2检测信号的任意一个的情况比较，具有约2倍的检测能力。

一方面，本实施方案中，在支架部15、...、15上形成有作为引出电极14的上层金属膜50、压电体膜40、及下层金属膜30。此处，假设，对环状振动陀螺仪300产生所述的激发跳动模式振动的干扰(冲击)时，支架部15、...、15向环状振动陀螺仪300的垂直轴的一个方向移动，从而产生与支架部15、...、15上的压电体膜40的伸缩相伴的电信号。但是，此时，与用于检测二次振动的全部电极连接的支架部的所述电信号的正负一致，因此通过在运算电路中取这些的差分，使来自各支架部15的信号实质上被消除。

另一面，产生激发摇摆模式振动的干扰时，例如，如图7所示，第1检测电极313b、313b分别被配置于在圆周方向相隔180°的位置，因此与第1检测电极313b、313b连接的支架部上的压电体膜40的伸缩变相反。其结果，各第1检测电极313b的电信号的正负变相反。因而，这些电信号相互抵消。所述现象，在与各第2检测电极313d连接的支架部的所述电信号中也出现。因此，由摇摆模式振动而产生的向运算电路的实质影响消失。

如上所述，本实施方案的环状振动陀螺仪300，通过具有两个第1检测电极313b、313b及两个第2检测电极313d、313d，提高了二次振动的检测能力，并且对激发摇摆模式或跳动模式振动的外部冲击的耐冲击性也得以提高。

<第4实施方案>

图10是在本实施方案的另外一个环状振动陀螺仪400中起到中心作用的结构体的主视图。本实施方案的环状振动陀螺仪400，除了第1实施方案的与监测电极相关的第1区域的上层金属膜50的配置之外，具有与第1实施方案的环状振动陀螺仪100相同的结构。另外，其制造方法除了由光刻法技术形成的图案之外与第1实施方案相同。而且，本实施方案的振动模式与第1实施方案相同，采用cos2θ的振动模式。因而，省略与第1实施方案重复的说明。此外，图10中，为使附图容易看懂，方便起见省略运算电路60。

本实施方案的环状振动陀螺仪400，如图10所示，具有4个监测电极413c、...、413c，各监测电极413c、...、413c介由引出电极与电极垫片18、...、18相连接。这些监测电极413c、...、413c，与第1实施方案相同，检测环状振动体11的一次振动的振幅及共振频率，向未图示的公知反馈控制电路发送信号。其结果，环状振动体11持续恒定的振动。

如图10所示，监测电极413c、...、413c，不一定必须配置于从各驱动电极13a、13a起隔开(180/2)°即90°的角度处。即使是图10所示的监测电极413c、...、413c的配置，也能产生本发明的主要效果。此外，本实施方案中，监测电极413c、...、413c分别配置在如下位置：以从各驱动电极13a、13a隔开90°的角度处为中心，分别隔开等角度的角度处。因此，伴随着制造工序上的不均匀性所引起的监测电极413c、...、413c的位置偏差而产生的检测灵敏度不均匀的影响被降低。加之，因环状振动体11的二次振动所发生的反相输出相互抑制，因而不受新产生的二次振动的影响，而能够保持一次振动的大小恒定。

<第5实施方案>

图11是在本实施方案的另外一个环状振动陀螺仪500中起到中心作用的结构体的主视图。本实施方案的环状振动陀螺仪500，除了第1实施方案的第1区域的上层金属膜50的配置之外，具有与第1实施方案环状振动陀螺仪100相同的结构。另外，其制造方法除了由光刻法技术形成的图案之外与第1实施方案相同。而且，本实施方案的振动模式与第1实施方案相同，采用cos2θ的振动模式。因而，省略与第1实施方案重复的说明。此外，图11中，为使附图容易看懂，方便起见省略运算电路60。

本实施方案的环状振动陀螺仪500，如图11所示，具有两个监测电极513c、513c，各监测电极513c、513c介由引出电极与电极垫片18、18连接。这些监测电极513c、513c，与第1实施方案相同，检测环状振动体11的一次振动的振幅及共振频率，向未图示的公知的反馈控制电路发送信号。其结果，环状振动体11持续恒定的振动。

如图11所示，监测电极513c、513c，不一定必须配置于从各驱动电极13a、13a隔开(180/2)°即90°的角度处。即使是图11所示的监测电极513c、513c的配置，也能产生本发明的主要效果。此处，在本实施方案中，监测电极513c、513c分别配置在如下位置：以从各驱动电极13a、13a起隔开90°的角度处为中心，分别向逆时针方向隔开等角度的角度处。因此，伴随着制造工序上的不均匀性所引起的监测电极513c、513c的位置偏差而产生的检测灵敏度不均匀的影响能够被降低。此外，即使监测电极513c、513c配置在如下位置也能达到与所述的同样的效果：以从各驱动电极13a、13a隔开90°的角度处为中心，分别向顺时针方向隔开等角度的角度处。

<第6实施方案>

图12是在本实施方案的另外一个环状振动陀螺仪600中起到中心作用的结构体的主视图。本实施方案的环状振动陀螺仪600，除了第1实施方案的第1区域的上层金属膜50的配置之外，具有与第1实施方案环状振动陀螺仪100相同的结构。另外，其制造方法除了由光刻法技术形成的图案之外与第1实施方案相同。而且，本实施方案的振动模式与第1实施方案相同，采用cos2θ的振动模式。因而，省略与第1实施方案重复的说明。此外，图12中，为使附图容易看懂，方便起见省略运算电路60。

本实施方案的环状振动陀螺仪600，如图12所示，具有两个监测电极613c、613c，各监测电极613c、613c介由引出电极与电极垫片18、18连接。这些监测电极613c、613c，与第1实施方案相同，检测环状振动体11的一次振动的振幅及共振频率，向未图示的公知反馈控制电路发送信号。其结果，环状振动体11持续恒定的振动。

如图12所示，监测电极613c、613c，不一定必须配置于离各驱动电极13a、13a(180/2)°，即90°的角度上。即使是图12所示的监测电极613c、613c的配置，也能产生本发明的主要效果。此处，在本实施方案中，监测电极613c、613c分别配置在如下位置：以从各驱动电极13a、13a起隔开90°的角度处为中心，一个向逆时针方向、另一个向顺时针方向分别隔开等角度的角度处。其结果，因环状振动体11的二次振动所发生的反相输出相互抑制，因而不受新产生的二次振动的影响，而能够保持一次振动的大小恒定。

<第7实施方案>

图13A是在本实施方案的另外一个环状振动陀螺仪700中起到中心作用的结构体的主视图。本实施方案的环状振动陀螺仪700，除了第1实施方案的第1区域的上层金属膜50的配置之外，具有与第1实施方案环状振动陀螺仪100相同的结构。另外，其制造方法除由光刻法技术形成的图案之外与第1实施方案相同。而且，本实施方案的振动模式与第1实施方案相同，采用cos2θ的振动模式。因而，省略与第1实施方案重复的说明。此外，图13A中，也为使附图容易看懂，方便起见省略运算电路60。

本实施方案的环状振动陀螺仪700，如图13A所示，具有两个监测电极513c、513c，各监测电极713c、713c介由引出电极与电极垫片18、18连接。这些监测电极713c、713c，与第1实施方案相同，检测环状振动体11的一次振动的振幅及共振频率，向未图示的公知的反馈控制电路发送信号。其结果，环状振动体11持续恒定的振动。

如图13A所示，监测电极713c、713c，不一定必须配置于从各驱动电极13a、13a起隔开(180/2)°即90°的角度上。即使是图13A所示的监测电极713c、713c的配置，也能产生本发明的主要效果。此处，在本实施方案中，监测电极713c、713c分别配置在如下位置：从各驱动电极13a、13a起隔开90°的角度处为中心，向逆时针方向分别隔开等角度的角度处。因此，伴随着制造工序上的不均匀性所引起的监测电极413c、...、413c的位置偏差而产生的检测灵敏度不均匀的影响能够被降低。此外，即使监测电极713c、713c分别配置在如下位置也能达到与上述同样的效果：以从各驱动电极13a、13a隔开90°的角度处为中心，向顺时针方向分别等角度的角度处。

<第7实施方案的变形例>

图13B是在本实施方案的另外一个环状振动陀螺仪750中起到中心作用的结构体的主视图。本实施方案的环状振动陀螺仪750，除了第1实施方案的第1区域的上层金属膜50的配置之外，具有与第1实施方案环状振动陀螺仪100相同的结构。另外，其制造方法除了由光刻法技术形成的图案之外与第1实施方案相同。而且，本实施方案的振动模式与第1实施方案相同，采用cos2θ的振动模式。因而，省略与第1实施方案重复的说明。此外，图13B中，也为使附图容易看懂，方便起见省略运算电路60。

本实施方案的环状振动陀螺仪750，如图13B所示，具有两个监测电极753c、753c，各监测电极753c、753c介由引出电极与电极垫片18、18连接。这些监测电极753c、753c，与第1实施方案相同，检测环状振动体11的一次振动的振幅及共振频率，向未图示的公知反馈控制电路发送信号。其结果，环状振动体11持续恒定的振动。

如图13B所示，监测电极753c、753c，不一定必须配置于从各驱动电极13a、13a隔开(180/2)°即90°的角度处。即使是图13A所示的监测电极753c、753c的配置，也能产生本发明的主要效果。此处，在本实施方案中，监测电极753c、753c分别配置在如下位置：以从各驱动电极13a、13a隔开90°的角度处为中心，位于环状振动体11的外周侧的一个向逆时针方向、位于环状振动体11的外周侧的另一个向顺时针方向分别隔开等角度的角度处。因此，其结果是，伴随着制造工序上的不均匀性所引起的监测电极413c、...、413c的位置偏差而产生的检测灵敏度不均匀的影响被降低。

<第8实施方案>

图14是在本实施方案的另外一个环状振动陀螺仪800中起到中心作用的结构体的主视图。本实施方案的环状振动陀螺仪800，除了第1实施方案的支架部15、...、15的配置及第1区域的上层金属膜50的配置之外，具有与第1实施方案的环状振动陀螺仪100相同的结构。另外，其制造方法除了由光刻法技术形成的图案之外与第1实施方案相同。而且，本实施方案的振动模式与第1实施方案相同，采用cos2θ的振动模式。因而，省略与第1实施方案重复的说明。此外，图14中，也为使附图容易看懂，方便起见省略运算电路60。

本实施方案的环状振动陀螺仪800，如图14所示，各驱动电极13a、...、13a，各第1检测电极13b、...、13b，及各第2检测电极13d、...、13d，配置于从环状振动体11的外周缘至其外周缘附近为止的区域或从其内周缘至其内周缘附近为止的区域。另外，各监测电极13c、13c，配置于从环状振动体11外周缘至其外周缘附近为止的区域。此外，在本实施方案中，从环状振动体11的外周缘至其外周缘附近为止区域的驱动电极13a、13a的驱动电压相位，与从其内周缘至其内周缘附近为止区域的驱动电极13a、13a的驱动电压相位相反。另外，配置于从环状振动体11的外周缘至其外周缘附近为止的区域内的第1检测电极13b、13b所检测的相位，与从其内周缘至其内周缘附近为止的区域的第1检测电极13b、13b所检测的相位相同。另外，配置于从环状振动体11的外周缘至其外周缘附近为止的区域内的第2检测电极13d、13d所检测的相位，与从其内周缘至其内周缘附近为止的区域的第2检测电极13d、13d所检测的相位相同。但是，各第1检测电极13b的相位，相对于各第2检测电极13d的相位相反。

如本实施方案，即使各种电极，配置于从环状振动体11的外周缘至其外周缘附近为止的区域，并配置于从其内周缘至其内周缘附近为止的区域，也能达到与本发明效果相同的效果。特别是，当配置于从环状振动体11的外周缘至其外周缘附近为止的区域，并配置于从其内周缘至其内周缘附近为止的区域时，各种电极的配置多少变得复杂，但是由于使环状振动体11的驱动能力、二次振动的检测能力倍增，所以本实施方案的环状陀螺仪800也是一种优选方案。

另外，即使将本实施方案的环状振动陀螺仪800的监测电极13c、13c的一部分或全部的配置，配置成第4至第8实施方案那样，也可达到与第4至第8实施方案的效果相同的效果。

<第9实施方案>

图15A是在本实施方案的另外一个环状振动陀螺仪900中起到中心作用的结构体的主视图。另外，图15B是图15A的T-T剖面图。本实施方案的环状振动陀螺仪900，除了第1实施方案的第1区域的上层金属膜50的配置及电极垫片用固定端部17、...、17之外，具有与第1实施方案环状振动陀螺仪100实质上相同的结构。另外，其制造方法除由光刻法技术形成的各种图案之外与第1实施方案相同。另一方面，本实施方案的振动模式与第1实施方案不同，采用cos3θ的振动模式。因而，省略与第1实施方案重复的说明。此外，图15A中，为使附图容易看懂，方便起见省略运算电路。另外，方便说明起见，在图15A表明X轴及Y轴。而且，在本实施方案中省略在其他实施方案图内记载的斜线及V的文字。

如图15A所示，本实施方案的环状振动陀螺仪900的各上层金属膜50，形成于中央线的外侧。

另外，本实施方案的一次振动的振动模式是图16A示出的面内(inplane)的cos3θ振动模式。另外，本实施方案的二次振动的振动模式是图16B示出的cos3θ的面内振动模式。从而多个电极13a～13e的具体配置情况如下：首先，彼此在圆周方向上隔开120°的角度而配置有3个驱动电极13a、13a、13a；另外，当以所述3个驱动电极13a、13a中的1个驱动电极13a(例如，图15A中钟表12点方向的驱动电极13a)为基准电极时，在从该基准电极起在圆周方向上向顺时针方向隔开60°、180°、300°的角度处配置监测电极13c、13c、13c；另外，第1检测电极13b、13b、13b配置在圆周方向按顺时针方向离其基准电极30°、150°、及270°的角度上；而且，第2检测电极13d、13d、13d配置于从该基准电极起在圆周方向上向顺时针方向隔开90°、210°及330°的角度处。

此外，在本实施方案中，如图15A所示，为了消除电信号的偏差，对各种电极中的一个电极，分别从两端部形成引出电极14、14。此外，即使仅从各种电极的一侧形成引出电极14，作为振动陀螺仪的功能也不会消失。

另外，本实施方案的第3区域是，由与所述支架部15、...、15连接的硅基板10形成的支柱19。在本实施方案中，该支柱19兼有第1实施方案的电极垫片用固定端部17的功能。另外，在支柱19的上面，除作为接地电极的固定电位电极16，形成有与支架部15、...、15上的二氧化硅膜20、下层金属膜30、压电体膜40连续的所述二氧化硅膜20、下层金属膜30、压电体膜40。在此，形成于二氧化硅膜20上的下层金属膜30起到固定电位电极16的作用。另外，在形成于支柱19上方的压电体膜40的上面形成有与支架部15、...、15上的引出电极14连续的所述引出电极14、...、14及电极垫片18、...、18。

其次，对环状振动陀螺仪900所具有的各电极的作用进行说明。如上所述，本实施方案激发面内的cos3θ振动模式的一次振动。此外，由于固定电位电极16接地，因此与固定电位电极16连续形成的下层电极膜30一律设定成0V。

开始，对3个驱动电极13a、13a、13a施加1V_P-0的交流电压。其结果，压电体膜40伸缩而激发一次振动。此处，本实施方案中，由于上层金属膜50形成于环状振动体11上面的中央线的外侧，因此能够不用形成于环状振动体11的侧面而使压电体膜40的伸缩运动变换成环状振动体11的一次振动。此外，实际的交流电源12，介由连接于导电性金属线的电极垫片18向驱动电极13a施加，但为了方便说明起见，在本实施方案及其他实施方案中将其省略。

其次，图15A示出的监测电极13c、13c、13c，检测所述一次振动的振幅及共振频率，向未图示的公知的反馈控制电路发送信号。本实施方案的反馈控制电路，控制施加于驱动电极13a、13a、13a的交流电压的频率与环状振动体11所具有的固有频率一致，并使用电极13c、13c、13c的信号控制环状振动体11的振幅变成恒定值。其结果，环状振动体11持续恒定的振动。

此处，对于环状振动陀螺仪900，以环状振动陀螺仪900的垂直轴(纸面、即垂直于X-Y平面的方向)为中心施加角速度，在采用面内的cos3θ振动模式的本实施方案中，能通过科氏力，产生图16B示出的二次振动，该二次振动具有相对于图16A示出的一次振动的振动轴向两侧倾斜30°的新的振动轴。

通过3个第1检测电极13b、13b、13b和3个第2检测电极13d、13d、13d而检测该二次振动。在本实施方案中，也是与第1实施方案相同，在公知的差分电路的运算电路中算出各检测电极13b、13d的电信号的差。其结果，检测信号与只存在第1检测信号或第2检测信号的任意一个的情况比较，具有约2倍的检测能力。

如上所述，本实施方案的环状振动陀螺仪900，通过具有第1检测电极13b及第2检测电极13d，即使是cos3θ的振动模式，也能够提高二次振动的检测能力，并提高对激发摇摆模式或跳动模式振动的外部冲击的耐冲击性。

另外，即使将本实施方案的环状振动陀螺仪900的监测电极13c、13c、13c的一部分或全部的配置，配置成第4至第8实施方案那样，也可达到与第4至第8实施方案的效果相同的效果。

此外，在所述第1实施方案及第3实施方案中，压电体膜40不被蚀刻，而通过上层金属膜50的图案形成来形成各电极，但不限定于此。在第1实施方案或第3实施方案中，如第2实施方案，与实际上形成有上层金属膜50的区域相应地对压电体膜40进行蚀刻，从而防止不希望的压电体膜40的伸缩或电信号的发送。

另外，在所述各实施方案中，作为硅基板上的绝缘膜采用了二氧化硅膜，但不限定于此。例如，代替二氧化硅膜而形成氮化硅膜或氮氧化硅(silicon oxynitride)膜，也能达到与本发明的效果实质相同的效果。

另外，在所述第1至第8实施方案中，采用了cos2θ的振动模式，但不限定于此。N为2以上的自然数时，通过采用在cosNθ的振动模式下激发所述环状振动体的一次振动的驱动电极，达到与本发明的效果实质相同的效果。例如，采用cos3θ振动模式的第9实施方案的各电极的配置，对于本技术领域的技术人员而言，充分公开了在所述第1至第8实施方案中cos3θ振动模式的各电极的配置。即，N为2以上的自然数时的cosNθ的振动模式的各电极的配置，由所述各实施方案的说明被充分公开。

另外，所述各实施方案，以使用圆环状的振动体的振动陀螺仪进行了说明，但可以是代替圆环状的多边形状的振动体。例如，即使是正六边形、正八边形、正十二边形、正二十边形等正多边形状的振动体，也能产生与本发明效果实质相同的效果。另外，也可以是如图17示出的环状振动陀螺仪950的八边形状的振动体111那样的振动体。若采用在振动体主视观察中呈点对称形状的多边形状的振动体，从振动体振动时的稳定性的观点出发比较合适。此外，“圆环状”中包含椭圆形状。

进一步，所述的各实施方案中，采用以硅为母材的环状振动陀螺仪，但不限定于此。例如，振动陀螺仪的母材可以是锗或硅锗。所述中，特别是，采用硅或硅锗时，能够适用公知的各向异性干刻技术，因而非常有助于提高含有振动体的陀螺仪整体的加工精度。以上，如所述，在本发明范围内的变形例也都包含在权利要求范围内。

本发明作为振动陀螺仪能够适用于各种装置的一部分。

Claims (9)

1.一种振动陀螺仪，具有：

环状振动体，具有均匀的平面，

支架部，灵活地支撑所述环状振动体，并具有固定端，

多个电极及固定电位电极，该多个电极形成在所述平面上，并利用上层金属膜及下层金属膜在厚度方向上夹持压电体膜；

在N为2以上的自然数时，所述多个电极具有：

一组驱动电极，配置于彼此在圆周方向上隔开(360/N)°的角度处，用于在cosNθ的振动模式下激发所述环状振动体的一次振动，

一组第1检测电极，配置于从各所述驱动电极起向顺时针方向或逆时针方向隔开(90/N)°的角度处，用于检测对所述环状振动体施加角速度时所产生的二次振动，

一组第2检测电极，配置于从各所述第1检测电极起隔开(180/N)°的角度处，用于检测所述二次振动；

各所述驱动电极、各所述第1检测电极及各所述第2检测电极，配置在从所述环状振动体的外周缘至所述外周缘附近为止的区域及/或从内周缘至所述内周缘附近为止的区域。

2.一种振动陀螺仪，具有：

环状振动体，具有均匀的平面，

支架部，灵活地支撑所述环状振动体，并具有固定端，

多个电极及固定电位电极，该多个电极形成在所述平面上，并利用上层金属膜及下层金属膜在厚度方向上夹持压电体膜；

在N为2以上的自然数时，所述多个电极具有：

一组驱动电极，配置于彼此在圆周方向上隔开(360/N)°的角度处，用于在cosNθ的振动模式下激发所述环状振动体的一次振动，

一组监测电极，配置于从各所述驱动电极起隔开(180/N)°的角度处，

一组第1检测电极，配置于从各所述驱动电极起向顺时针方向或逆时针方向隔开(90/N)°的角度处，用于检测对所述环状振动体施加角速度时所产生的二次振动，

一组第2检测电极，配置于从各所述第1检测电极起隔开(180/N)°的角度处，用于检测所述二次振动；

各所述驱动电极、各所述监测电极、各所述第1检测电极及各所述第2检测电极，配置在从所述环状振动体的外周缘至所述外周缘附近为止的区域及/或从内周缘至所述内周缘附近为止的区域。

3.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其中，

所述多个电极还具有一组监测电极，所述一组监测电极配置在如下区域内，该区域是指，在从{(180/N)-(45/N)}°至{(180/N)+(45/N)}°的区域中，除去从各所述驱动电极其隔开(180/N)°的角度处的区域，

各所述监测电极配置在从所述环状振动体的外周缘至所述外周缘附近为止的区域及/或从内周缘至所述内周缘附近为止的区域。

4.根据权利要求1或2所述的振动陀螺仪，其中，

所有的所述第1检测电极及所有的所述第2检测电极，仅配置在从所述环状振动体的外周缘至所述外周缘附近为止的区域和从内周缘至所述内周缘附近为止的区域中的任意一个区域，

通过运算电路算出各所述第1检测电极及各所述第2检测电极所输出的信号的差分。

5.根据权利要求1或2所述的振动陀螺仪，其中，

所有的所述第1检测电极及所有的所述第2检测电极，配置在从所述环状振动体的外周缘至所述外周缘附近为止的区域或从内周缘至所述内周缘附近为止的区域中的彼此不同的区域，

通过运算电路或从所述第1检测电极及所述第2检测电极引出的电极的连接，算出各所述第1检测电极及各所述第2检测电极所输出的信号之和。

6.根据权利要求1或2所述的振动陀螺仪，其中，

所述环状振动体由硅基板形成，

在主视观察时，实质上只能观察到所述上层金属膜、所述压电体膜及所述下层金属膜。

7.根据权利要求1或2所述的振动陀螺仪，其中，

所述环状振动体由硅基板形成，

在主视观察时，实质上只能观察到所述上层金属膜及所述下层金属膜。

8.一种振动陀螺仪的制造方法，包括：

在硅基板上，均匀地形成绝缘膜的工序，

在所述绝缘膜上，均匀地形成下层金属膜的工序，

在所述下层金属膜上，均匀地形成压电体膜的工序，

在所述压电体膜上，均匀地形成上层金属膜的工序，

在所述上层金属膜上，形成第1抗蚀模的图案的工序，

对所述上层金属膜进行干刻以使所述压电体膜露出的工序，

在所述上层金属膜及所述压电体膜上，形成第2抗蚀模的图案的工序；

将所述第2抗蚀模、所述上层金属膜或所述压电体膜作为蚀刻掩膜，对所述下层金属膜、所述绝缘膜及所述硅基板进行干刻，由此形成以下结构：

环状振动体，

支架部，灵活地支撑所述环状振动体，并具有固定端，

一组驱动电极，配置于彼此在圆周方向上隔开(360/N)°的角度处，用于在cosNθ的振动模式下激发所述环状振动体的一次振动，

一组第1检测电极，配置于从各所述驱动电极起向顺时针方向或逆时针方向隔开(90/N)°的角度处，用于检测对所述环状振动体施加角速度时所产生的二次振动，

一组第2检测电极，配置于从各所述第1检测电极起隔开(180/N)°的角度处，用于检测所述二次振动；

上述N为2以上的自然数。

9.一种振动陀螺仪的制造方法，包括：

在硅基板上，均匀地形成绝缘膜的工序，

在所述绝缘膜上，均匀地形成下层金属膜的工序，

在所述下层金属膜上，均匀地形成压电体膜的工序，

在所述压电体膜上，均匀地形成上层金属膜的工序，

在所述上层金属膜上，形成第1抗蚀模的图案的工序，

将所述第1抗蚀模作为蚀刻掩膜，对所述上层金属膜及所述压电体膜进行干刻以使所述下层金属膜露出的工序，

在所述上层金属膜及所述下层金属膜上，形成第2抗蚀模的图案的工序；

将所述第2抗蚀模、所述上层金属膜或所述下层金属膜作为蚀刻掩膜，对所述绝缘膜及所述硅基板进行干刻，由此形成以下结构：

环状振动体，

支架部，灵活地支撑所述环状振动体，并具有固定端，

一组驱动电极，配置于彼此在圆周方向上隔开(360/N)°的角度处，用于在cosNθ的振动模式下激发所述环状振动体的一次振动，

一组第1检测电极，配置于从各所述驱动电极起向顺时针方向或逆时针方向隔开(90/N)°的角度处，用于检测对所述环状振动体施加角速度时所产生的二次振动，

一组第2检测电极，配置于从各所述第1检测电极起隔开(180/N)°的角度处，用于检测所述二次振动；

所述N为2以上的自然数。

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