JP2007183147A - 振動素子およびこの振動素子を用いた角速度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、温度変化に対する特性の変化を低減させることができる振動素子およびこの振動素子を用いた角速度センサを提供することを目的とするものである。
【解決手段】Ｓｉ基板１６上に下部電極層１８、圧電体層１９、上部電極層２０を備え、さらに、前記Ｓｉ基板１６と下部電極層１８との間に前記圧電体層１９の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第１の制御層１７を形成し、かつ前記上部電極層２０の上に前記圧電体層１９の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第２の制御層２１を形成することにより、圧電体層１９の上面側と下面側の熱膨張係数のアンバランスを低減させるようにしたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、各種電気機器や、車両のナビゲーションシステム等に利用可能な振動素子およびこの振動素子を用いた角速度センサに関するものである。

角速度センサ等に使用される振動素子には、Ｓｉ基板に下部電極層、圧電体層、上部電極層をこの順番に積層した構成からなるものがあり、このような振動素子は、下部電極層と上部電極層間に適当な電圧を印加して振動素子を駆動振動させることにより使用することができる。角速度を検出するためには、このような振動素子を駆動振動させた状態で、所定の方向の角速度運動がなされたときのコリオリの力により振動素子の駆動振動方向に対する直角方向の振動を検出する方法が用いられている（特許文献１参照）。

また、基板、第１の電極、誘電体薄膜、第２の電極をこの順番に積層した圧電体薄膜素子等において、基板と誘電体薄膜の熱膨張係数を所定の関係にする構成も知られている（特許文献２，３参照。）。

そしてまた、基板、下部電極、強誘電体膜、上部電極をこの順番に積層したトランジスタ等において、強誘電体膜を保護するために、この強誘電体膜の側壁に絶縁膜を形成する方法も知られている（特許文献４，５参照）。
国際公開第０３／０４６４７９号パンフレット 特開２００４−１４６６４０号公報 国際公開第０２／０２７８０９号パンフレット 特開２０００−２６０９５６号公報 特開２０００−９１５４０号公報

以上のようなＳｉ基板に下部電極層、圧電体層、上部電極層をこの順番に積層した構成の振動素子は、小型化の点でも優れているため、各種電気機器やセンサ等に使用されることが期待されている。しかしながら、このような振動素子は、環境温度の変化により特性が変化することがわかった。

この特性の変化については、以下の事が要因であると推測される。

上部電極層および下部電極層はともに金属からなるため、熱膨張係数が大きい。一方、Ｓｉ基板は熱膨張係数が小さく、また圧電体層は上部電極層および下部電極層の熱膨張係数よりは小さいが、Ｓｉ基板の熱膨張係数よりは大きい。従って、圧電体層には、熱膨張係数の違いに起因する応力が発生する。また、この圧電体層に着目すると、その上面側には熱膨張係数の大きな上部電極層のみが存在するのに対し、その下面側には熱膨張係数の大きな下部電極層とさらにその外側に熱膨張係数の小さなＳｉ基板が存在することになり、このような状態のもとでは、圧電体層の上面側と下面側とでアンバランスを生じてしまうため、振動素子に撓みが生じるもので、このような現象下で特性が変化すると考えられる。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、温度変化に対する特性の変化を低減させることができる振動素子およびこの振動素子を用いた角速度センサを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、振動板と、この振動板に形成され前記振動板の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する下部電極層と、この下部電極層に形成され前記振動板の熱膨張係数より大きく、かつ前記下部電極層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する圧電体層と、この圧電体層に形成され前記圧電体層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する上部電極層とを備え、前記振動板と下部電極層との間に前記圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第１の制御層を形成し、かつ前記上部電極層の上に前記圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第２の制御層を形成したもので、この構成によれば、前記振動板と下部電極層との間に前記圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第１の制御層を形成し、かつ前記上部電極層の上に前記圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第２の制御層を形成しているため、圧電体層の上面側と下面側の熱膨張係数のアンバランスを低減させることができ、これにより、使用時の環境温度に変化があるときの振動素子の特性変化を低減させることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、第１の制御層と第２の制御層を振動板の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有するもので構成したもので、この構成によれば、使用時の環境温度に変化があるときの振動板の反りを抑制できるため、圧電体層の熱膨張をさらに抑制することができ、これにより、振動素子の特性変化を低減させることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、振動板を非金属で構成するとともに、下部電極層および上部電極層を金属または金属化合物で構成し、さらに圧電体層を金属酸化物で構成し、かつ第１の制御層および第２の制御層をそれぞれＳｉＯ₂で構成したもので、この構成によれば、ＳｉＯ₂の熱膨張係数が小さいため、圧電体層の熱膨張を抑制することができ、これにより、振動素子の特性変化を低減させることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項４に記載の発明は、特に、少なくとも圧電体層の側面を第２の制御層で覆った構成としたもので、この構成によれば、圧電体層の側面を保護するようにしているため、周辺の水分やアウトガスによる特性変動への影響を受け難い保護膜の機能を持たせることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項５に記載の発明は、振動板と、この振動板を駆動させるために前記振動板上に形成された駆動膜と、前記振動板に生じるコリオリの力による変形を検知するために前記振動板上に形成された検知膜とを有する振動素子とを備え、前記駆動膜および検知膜を、それぞれ、振動板上に形成された第１の制御層と、この第１の制御層の上に形成され、かつ前記振動板および第１の制御層のいずれの熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する下部電極層と、この下部電極層に形成され前記振動板および第１の制御層のいずれの熱膨張係数より大きく、かつ前記下部電極層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する圧電体層と、この圧電体層に形成され前記圧電体層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する上部電極層と、この上部電極層に形成され前記圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第２の制御層とで構成したもので、この構成によれば、前記振動板と圧電体層との間に前記圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第１の制御層を形成し、かつ前記上部電極層上に前記圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第２の制御層を形成しているため、圧電体層の上面側と下面側の熱膨張係数のアンバランスを低減させることができ、これにより、使用時の環境温度に変化があるときの角速度センサの特性変化を低減させることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項６に記載の発明は、特に、第１の制御層と第２の制御層を振動板の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有するもので構成したもので、この構成によれば、使用時の環境温度に変化があるときの振動板の反りを抑制できるため、圧電体層の熱膨張をさらに抑制することができ、これにより、角速度センサの特性変化を低減させることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項７に記載の発明は、特に、振動板を非金属で構成するとともに、下部電極層および上部電極層を金属または金属化合物で構成し、さらに圧電体層を金属酸化物で構成し、かつ第１の制御層および第２の制御層をそれぞれＳｉＯ₂で構成したもので、この構成によれば、ＳｉＯ₂の熱膨張係数が小さいため、圧電体層の熱膨張を抑制することができ、これにより、角速度センサの特性変化を低減させることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項８に記載の発明は、特に、少なくとも圧電体層の側面を第２の制御層で覆った構成としたもので、この構成によれば、圧電体層の側面を保護するようにしているため、周辺の水分やアウトガスによる特性変動への影響を更に受け難い保護膜の機能を持たせることができるという作用効果を有するものである。

以上のように本発明の振動素子および角速度センサは、振動板と下部電極層との間に圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第１の制御層を形成し、かつ上部電極層の上に前記圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第２の制御層を形成しているため、圧電体層の上面側と下面側の熱膨張係数のアンバランスを低減させることができ、これにより、使用時の環境温度に変化があるときの振動素子の特性変化を低減させることができるという優れた効果を奏するものである。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜３、５〜７に記載の発明について説明する。

図１は本発明の実施の形態１における角速度センサの平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。

図１、図２において、１はＳｉから構成された音叉形状を有する振動板、２〜５は前記振動板１の上に形成されるとともに、振動板１を駆動させるための駆動膜、６，７は前記振動板１の上に形成されるとともに、コリオリの力による振動板１の形状変化を検知する検出膜、８は前記振動板１の上に形成されるとともに、振動板１の駆動状態をモニターするためのモニター膜である。なお、上記した駆動膜２〜５、検出膜６，７およびモニター膜８の具体的な構成は、後述する。９，１０は駆動端子、１１，１２は検出端子、１３はモニター端子で、これらは、それぞれ駆動膜２〜５、検出膜６，７、モニター膜８と電気的に接続されている。１４は基準電位端子である。１５は振動素子で、この振動素子１５は上記した振動板１、駆動膜２〜５、検出膜６，７、モニター膜８、駆動端子９，１０、検出端子１１，１２、モニター端子１３および基準電位端子１４から構成されているものである。１６はＳｉ基板で、このＳｉ基板１６は前記振動板１に相当するものである。１７はＳｉ基板１６の上に形成された第１の制御層で、ＳｉＯ₂により構成されている。１８は第１の制御層１７の上に形成されたＰｔからなる下部電極層である。１９は下部電極層１８の上に形成されたＰＺＴからなる圧電体層である。２０は圧電体層１９の上に形成されたＰｔからなる上部電極層である。２１は上部電極層２０の上に形成された第２の制御層で、ＳｉＯ₂により構成されている。

上記した駆動膜２〜５、検出膜６，７、モニター膜８は、それぞれ、上記第１の制御層１７、下部電極層１８、圧電体層１９、上部電極層２０、および第２の制御層２１の積層体から構成されるものである。

以上のように構成された本発明の実施の形態１における角速度センサについて、以下にその製造方法を図面を参照しながら説明する。

図３（ａ）〜（ｆ）および図４（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施の形態１における角速度センサの製造方法を示す断面図である。

図３（ａ）において、２２はＳｉから構成された円板形状を有するＳｉウエハ、２３はＳｉウエハ２２の上に形成された第１のＳｉＯ₂層である。そしてこの第１のＳｉＯ₂層２３は前記Ｓｉウエハ２２の上面側の一面に熱酸化あるいはスパッタで形成されるものである。

図３（ｂ）において、２４は第１のＳｉＯ₂層２３の上に形成された第１のＰｔ層、２５は第１のＰｔ層２４の上に形成されたＰＺＴ層、２６はＰＺＴ層２５上に形成された第２のＰｔ層である。そしてこれらの第１のＰｔ層２４、ＰＺＴ層２５、および第２のＰｔ層２６はそれぞれスパッタで形成されるものである。

図３（ｃ）において、２７は第２のＰｔ層２６の上に所定の形状で形成されたレジスト層で、このレジスト層２７は、まず第２のＰｔ層２６の上の一面にスピンコートで形成され、次に所定形状のフォトマスクを用いてフォトリソにより所定形状に形成されるものである。この図３（ｃ）の状態で、エッチングを行って、第２のＰｔ層２６、ＰＺＴ層２５を所定の形状に加工する。その後、レジスト層２７を除去すると図３（ｄ）の状態になる。

図３（ｅ）において、２８はレジスト層で、このレジスト層２８は、まず、図３（ｄ）において、第２のＰｔ層２６および露出している第１のＰｔ層２４上にスピンコートで形成され、次に所定形状のフォトマスクを用いてフォトリソにより所定形状に形成されるものである。そしてこの図３（ｅ）の状態で、エッチングを行って、第１のＰｔ層２４、第１のＳｉＯ₂層２３を所定の形状に加工する。その後、レジスト層２８を除去すると図３（ｆ）の状態になる。

図４（ａ）において、２９は第２のＳｉＯ₂層で、この第２のＳｉＯ₂層２９は、まず第２のＰｔ層２６の上と露出しているＳｉウエハ２２の上、並びに第１のＳｉＯ₂層２３、第１のＰｔ層２４、ＰＺＴ層２５および第２のＰｔ層２６の側面にスパッタで形成されるものである。

図４（ｂ）において、３０は第２のＰｔ層２６上に形成されている第２のＳｉＯ₂層２９の上面に形成されたレジスト層で、このレジスト層３０は、まず、第２のＳｉＯ₂層２９の上にスピンコートで形成され、次に所定形状のフォトマスクを用いてフォトリソにより所定形状に形成されるものである。そしてこの図４（ｂ）の状態でエッチングを行い、第２のＳｉＯ₂層２９が第２のＰｔ層２６の上にのみ残留するようにする。その後、レジスト層３０を除去すると図４（ｃ）の状態になる。

図４（ｄ）において、３１はレジスト層で、このレジスト層３１は、Ｓｉウエハ２２が露出している一部を除いて形成されている。すなわち、このレジスト層３１は第２のＳｉＯ₂層２９の上面、並びに第１のＳｉＯ₂層２３、第１のＰｔ層２４、ＰＺＴ層２５、第２のＰｔ層２６、および第２のＳｉＯ₂層２９の側面を覆うように形成されている。このレジスト層３１の形成方法も他のレジスト層の形成方法と同様に、スピンコートした後にフォトリソにより所定形状に形成されるものである。そしてこの図４（ｄ）の状態でドライエッチングを行い、Ｓｉウエハ２２に所定形状の溝を形成することにより、図４（ｅ）の状態になる。

そしてこの図４（ｅ）の状態で、Ｓｉウエハ２２はダイシングにより個片に分割することができ、図１に記載した振動素子１５を得ることができる。

以上のような製造方法によって、本発明の実施の形態１における角速度センサは製造されるものである。

次に本発明の実施の形態１における角速度センサの動作について説明する。

図１において、振動素子１５の駆動膜２〜５に交流信号を与え、その位相を駆動膜２と駆動膜５、駆動膜３と駆動膜４とでそれぞれ逆位相にすると、振動素子１５の音叉形状における２本の脚部が開閉するようにそれぞれ幅方向に駆動振動する。すなわち、図１において振動素子１５における２本の脚部が脚部の紙面上下方向に駆動振動する。このとき振動素子１５の中心軸周りに角速度が印加されるとその角速度に応じて発生したコリオリ力により振動素子１５は駆動振動方向に直交する厚み方向に振動する。すなわち、図１における紙面の手前側および奥側に振動する。この振動により検出膜６，７に表面電荷が発生し、電圧値として出力することができる。この電圧値を所定の処理回路で処理することにより角速度を検知することができる。

次に、本発明の実施の形態１における角速度センサの使用時に温度変化が生じた場合について説明する。

例えば、温度が上昇した場合、振動素子１５を構成するＳｉ基板１６、第１の制御層１７、下部電極層１８、圧電体層１９、上部電極層２０および第２の制御層２１はいずれも熱膨張する。このとき、熱膨張係数は、高い順番に、Ｐｔ，ＰＺＴ，Ｓｉ，ＳｉＯ₂となるため、上部電極層２０および下部電極層１８、圧電体層１９、Ｓｉ基板１６、第１の制御層１７および第２の制御層２１の順番に、熱膨張が大きいことになる。しかしながら、本発明の実施の形態１における角速度センサにおいては、これらの構成要素を積層して一体化しているため、これらの構成要素が自由に熱膨張することができず、このため、内部に応力が発生してしまうことになる。

ここで、圧電体層１９に注目すると、圧電体層１９は上下を熱膨張係数の高い上部電極層２０と下部電極層１８とに挟まれているが、さらにその外側にそれぞれ熱膨張係数の小さな第２の制御層２１、第１の制御層１７が形成されているため、上部電極層２０と下部電極層１８による熱膨張を抑制することができ、これにより、圧電体層１９に生じる応力を低減させることができるものである。また、圧電体層１９の上面側と下面側のそれぞれに熱膨張係数の大きな電極層が存在し、そしてその外側に熱膨張係数の小さな制御層が存在するという構成であるため、圧電体層１９の上面側と下面側のバランスがよくなり、これにより、使用温度が変化した際の振動素子１５の撓みを低減させることができるものである。さらに、Ｓｉ基板１６より熱膨張係数の小さな第２の制御層２１、第１の制御層１７が形成されているため、使用温度が変化した際の振動素子１５の反りも抑制され、これにより、圧電体層１９に生じる応力を低減させることができるものである。

以上のように本発明の実施の形態１における振動素子および角速度センサは、振動板１と、この振動板１に形成され前記振動板１の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する下部電極層１８と、この下部電極層１８に形成され前記振動板１の熱膨張係数より大きく、かつ前記下部電極層１８の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する圧電体層１９と、この圧電体層１９に形成され前記圧電体層１９の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する上部電極層２０とを備え、前記振動板１と下部電極層１８との間に前記圧電体層１９の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第１の制御層１７を形成し、かつ前記上部電極層２０の上に前記圧電体層１９の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第２の制御層２１を形成しているため、圧電体層１９の上面側と下面側の熱膨張係数のアンバランスを低減させることができ、これにより、使用時の環境温度に変化があるときの振動素子の特性変化を低減させることができるものである。

また、上記本発明の実施の形態１においては、第１の制御層１７と第２の制御層２１を振動板１の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有するもので構成しているため、使用時の環境温度に変化があるときの振動板の反りを抑制でき、これにより、圧電体層１９の熱膨張をさらに抑制することができるため、振動素子の特性変化を低減させることができるものである。

そしてまた、上記本発明の実施の形態１においては、振動板１を非金属で構成するとともに、下部電極層１８および上部電極層２０を金属または金属化合物で構成し、さらに圧電体層１９を金属酸化物で構成し、かつ第１の制御層１７および第２の制御層２１をそれぞれ熱膨張係数の小さいＳｉＯ₂で構成しているため、圧電体層１９の熱膨張を抑制することができ、これにより、振動素子の特性変化を低減させることができるものである。

さらに、上記本発明の実施の形態１においては、圧電体層１９をそれぞれＰｔで構成された上部電極層２０と下部電極層１８とで上下から挟み、さらにその上下にそれぞれＳｉＯ₂で構成された第２の制御層２１と第１の制御層１７を配設した構成としているため、前記圧電体層１９の上下は同一の組成のもので挟まれることになり、これにより、圧電体層１９の上下における熱膨張の影響のバランスをとることができるため、圧電体層１９が反るのも低減させることができるものである。

なお、上記本発明の実施の形態１においては、上部電極層２０をＰｔで構成したが、Ａｕで構成してもよい。Ａｕで構成した場合には上部電極層２０の加工性が優れたものになるという効果が得られるものである。

また、駆動膜２〜５、検出膜６，７およびモニター膜８はそれぞれ第１の制御層１７、下部電極層１８、圧電体層１９、上部電極層２０および第２の制御層２１からなる構成としたが、圧電体層１９と下部電極層１８または上部電極層２０との間、下部電極層１８と第１の制御層１７との間、上部電極層２０と第２の制御層２１との間の密着性を向上させるために、これらの間に密着層を形成してもよいものである。特に、下部電極層１８をＰｔで構成した場合には、この下部電極層１８と第１の制御層１７との間に密着層を形成するのが好ましい。また、上部電極層２０をＡｕで構成した場合には、上部電極層２０と圧電体層１９との間ならびに上部電極層２０と第２の制御層２１との間に密着層を形成するのが好ましい。この密着層としては、Ｔｉを用いることができる。なお、この密着層は、薄く形成することで足りるため、この密着層の熱膨張等による圧電体層１９および振動素子１５全体に与える影響は小さくすることができるものである。

そしてまた、下部電極層１８と圧電体層１９間の密着性を向上させながら、圧電体層１９の結晶構造を所定の構造にするために、下部電極層１８と圧電体層１９間にバッファ層を形成してもよい。このバッファ層としては、ＰＬＴやＰＬＺＴを用いることができる。そしてこのバッファ層も前記密着層と同様に薄く形成することで足りるため、このバッファ層の熱膨張等による圧電体層１９および振動素子１５全体に与える影響は小さくすることができるものである。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項４および８に記載の発明について説明する。

図５は本発明の実施の形態２における角速度センサの断面図を示したもので、この本発明の実施の形態２における角速度センサが上記した本発明の実施の形態１における角速度センサと違う点は、第２の制御層２１により、第１の制御層１７、下部電極層１８、圧電体層１９および上部電極層２０の側面を覆っている点である。

なお、この本発明の実施の形態２における角速度センサの製造方法は、基本的には上記した本発明の実施の形態１における角速度センサの製造方法と同じであるが、図４（ｂ）におけるレジスト層３０を第１のＰｔ層２４、ＰＺＴ層２５および第２のＰｔ層２６の側面上に形成されている第２のＳｉＯ₂層２９にも形成するようにすればよいものである。

以上のように本発明の実施の形態２における振動素子および角速度センサは、上記した本発明の実施の形態１における振動素子および角速度センサと同様の効果を有するとともに、さらに第１の制御層１７、下部電極層１８、圧電体層１９および上部電極層２０のそれぞれの側面を第２の制御層２１で覆った構成としているため、圧電体層１９の側面を含めて保護することができ、これにより、周辺の水分やアウトガスによる特性変動への影響を更に受け難い保護膜の機能を持たせることができるものである。

本発明に係る振動素子および角速度センサは、使用時の温度変化による振動素子の特性の変化を低減させることができるという効果を有するものであり、各種電気機器や、車両のナビゲーションシステム等に利用可能な振動素子およびこの振動素子を用いた角速度センサに適用して有用なものである。

本発明の実施の形態１における角速度センサの平面図 図１のＡ−Ａ線断面図 （ａ）〜（ｆ）同角速度センサの製造方法を示す断面図 （ａ）〜（ｅ）同角速度センサの製造方法を示す断面図 本発明の実施の形態２における角速度センサの断面図

符号の説明

１ 振動板
２〜５ 駆動膜
６，７ 検出膜
１５ 振動素子
１６ Ｓｉ基板
１７ 第１の制御層
１８ 下部電極層
１９ 圧電体層
２０ 上部電極層
２１ 第２の制御層

Claims (8)

1. 振動板と、この振動板に形成され前記振動板の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する下部電極層と、この下部電極層に形成された前記振動板の熱膨張係数より大きく、かつ前記下部電極層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する圧電体層と、この圧電体層に形成され前記圧電体層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する上部電極層とを備え、前記振動板と下部電極層との間に前記圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第１の制御層を形成し、かつ前記上部電極層の上に前記圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第２の制御層を形成した振動素子。
2. 第１の制御層と第２の制御層を振動板の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有するもので構成した請求項１記載の振動素子。
3. 振動板を非金属で構成するとともに、下部電極層および上部電極層を金属または金属化合物で構成し、さらに圧電体層を金属酸化物で構成し、かつ第１の制御層および第２の制御層をそれぞれＳｉＯ₂で構成した請求項１または２に記載の振動素子。
4. 少なくとも圧電体層の側面を第２の制御層で覆った構成とした請求項１〜３のいずれかに記載の振動素子。
5. 振動板と、この振動板を駆動させるために前記振動板上に形成された駆動膜と、前記振動板に生じるコリオリの力による変形を検知するために前記振動板上に形成された検知膜とを有する振動素子とを備え、前記駆動膜および検知膜を、それぞれ、振動板上に形成された第１の制御層と、この第１の制御層の上に形成され、かつ前記振動板および第１の制御層のいずれの熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する下部電極層と、この下部電極層に形成され前記振動板および第１の制御層のいずれの熱膨張係数より大きく、かつ前記下部電極層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する圧電体層と、この圧電体層に形成され前記圧電体層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する上部電極層と、この上部電極層に形成され前記圧電体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する第２の制御層とで構成した角速度センサ。
6. 第１の制御層と第２の制御層を振動板よりも小さい熱膨張係数を有するもので構成した請求項５記載の角速度センサ。
7. 振動板を非金属で構成するとともに、下部電極層および上部電極層を金属または金属化合物で構成し、さらに圧電体層を金属酸化物で構成し、かつ第１の制御層および第２の制御層をそれぞれＳｉＯ₂で構成した請求項５または６に記載の角速度センサ。
8. 少なくとも圧電体層の側面を第２の制御層で覆った構成とした請求項５〜７のいずれかに記載の角速度センサ。

Images