JP2013195239A

JP2013195239A - センサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器

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Publication number: JP2013195239A
Application number: JP2012062706A
Authority: JP
Inventors: Tomotaka Asari; 友隆浅利
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-30

Abstract

【課題】製造工程を簡素化しつつ、優れた検出感度を有するセンサー素子を提供すること、また、かかるセンサー素子の製造方法を提供すること、さらに、かかるセンサー素子を備える信頼性に優れたセンサーデバイスおよび電子機器を提供すること。
【解決手段】センサー素子２は、連結腕２１２を有する基部２１と、連結腕２１２から延出された駆動用振動腕２５、２６と、駆動用振動腕２５、２６に設けられた駆動部５１〜５４と、連結腕２１２に設けられた配線６７〜６９とを備え、駆動部５１、５３が接続部５９を介して接続され、駆動部５２、５４が接続部６０を介して接続され、接続部５９、６０は、下部電極層と、上部電極層と、圧電体層とを有し、配線６７、６８は、接続部６０の上部電極層を介して接続部５９の下部電極層に電気的に接続され、配線６９は、接続部６０の下部電極層を介して接続部５９の上部電極層に電気的に接続されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、センサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器に関する。

角速度、加速度等の物理量を検出するセンサー素子は、例えば、車両における車体制御、カーナビゲーションシステムの自車位置検出、デジタルカメラやビデオカメラ等の振動制御補正（いわゆる手ぶれ補正）等に用いられる。かかるセンサー素子としては、例えば、振動ジャイロセンサー（角速度センサー素子）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

例えば、特許文献１に記載の角速度センサー素子は、両端が固定された伝達腕（基部）と、この伝達腕の両端部からそれぞれ互いに反対側へ延出する１対の駆動腕（駆動用振動腕）と、伝達腕の中央部から互いに反対側へ延出する１対の検出腕（検出用振動腕）と、各駆動腕および各検出腕にそれぞれ１対設けられた圧電素子とを備える。
このような特許文献１に記載の角速度センサー素子では、通電により各駆動腕の１対の圧電素子の一方の圧電素子を伸張させるとともに他方の圧電素子を収縮させる動作を交互に繰り返すことにより、各駆動腕を屈曲振動（駆動）させる。そして、その駆動状態で、所定の角速度を受けると、コリオリ力により、伝達腕および各検出腕の屈曲振動が励振され、各検出腕の１対の圧電素子から電荷が出力される。この電荷を検出することにより、角速度を検出することができる。

従来、このような角速度センサー素子では、駆動腕に設けられた１対の圧電素子にそれぞれ１対の配線を電気的に接続していたため、伝達腕上に多数の配線を設けなければならなかった。そのため、伝達腕の幅を狭くすることができず、その結果、検出感度を低下してしまうという問題があった。
また、従来、伝達腕の幅を狭くする場合、配線同士の短絡を防止するための絶縁膜を、圧電素子を構成する各層とは別途設けなければならず、製造工程の複雑化を招くという問題があった。

特開２００９−１５６８３２号公報

本発明の目的は、製造工程を簡素化しつつ、優れた検出感度を有するセンサー素子を提供すること、また、かかるセンサー素子の製造方法を提供すること、さらに、かかるセンサー素子を備える信頼性に優れたセンサーデバイスおよび電子機器を提供することにある。

本発明は、上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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明のセンサー素子は、本体部と、前記本体部から延出された連結腕とを有する基部と、
前記連結腕から互いに反対方向へ延出された第１の駆動用振動腕および第２の駆動用振動腕と、
前記本体部から延出された検出用振動腕と、
前記第１の駆動用振動腕に設けられ、前記第１の駆動用振動腕を屈曲振動させる第１の駆動部および第２の駆動部と、
前記第２の駆動用振動腕に設けられ、前記第２の駆動用振動腕を屈曲振動させる第３の駆動部および第４の駆動部と、
前記連結腕に設けられ、前記第１の駆動部、前記第２の駆動部、前記第３の駆動部および前記第４の駆動部にそれぞれ電気的に接続されている第１の配線および第２の配線とを備え、
前記第２の駆動部は、前記第１の駆動部に対して前記本体部側に設けられ、
前記第４の駆動部は、前記第３の駆動部に対して前記本体部側に設けられ、
前記第１の駆動部および前記第３の駆動部は、前記連結腕に設けられた第１の接続部を介して接続され、
前記第２の駆動部および前記第４の駆動部は、前記連結腕に設けられた第２の接続部を介して接続され、
前記第１の接続部は、第１の下部電極層と、前記第１の下部電極層に対して前記連結腕とは反対側に設けられた第１の上部電極層と、前記第１の下部電極層と前記第１の上部電極層との間に設けられた第１の圧電体層とを有し、
前記第２の接続部は、第２の下部電極層と、前記第２の下部電極層に対して前記連結腕とは反対側に設けられた第２の上部電極層と、前記第２の下部電極層と前記第２の上部電極層との間に設けられた第２の圧電体層とを有し、
前記第１の配線は、前記第２の上部電極層を介して前記第１の下部電極層に電気的に接続され、
前記第２の配線は、前記第２の下部電極層を介して前記第１の上部電極層に電気的に接続されていることを特徴とする。

このように構成されたセンサー素子によれば、第１の駆動部、第２の駆動部、第３の駆動部および第４の駆動部に対して第１の配線および第２の配線により通電することができる。そのため、連結腕に設ける配線の数を少なくすることができる。その結果、連結腕の幅を小さくし、検出感度を高めることができる。
また、第１の駆動部、第２の駆動部、第３の駆動部、第４の駆動部、第１の接続部および第２の接続部を互いに同一の層構成とすることができる。そのため、短絡防止のための絶縁層を別途設ける必要がなく、センサー素子の製造工程を簡素化することができる。

［適用例２］
本発明のセンサー素子では、前記第１の駆動部および前記第３の駆動部は、それぞれ、前記第１の接続部と同一の層構成を有し、
前記第３の駆動部および前記第４の駆動部は、それぞれ、前記第２の接続部と同一の層構成を有することが好ましい。
これにより、第１の駆動部、第２の駆動部、第３の駆動部および第４の駆動部を形成する際に、第１の接続部および第２の接続部を形成することができる。

［適用例３］
本発明のセンサー素子では、前記第１の圧電体層は、前記第１の下部電極層に対して前記第２の接続部側に突出した部分を有し、
前記第１の上部電極層は、当該部分の側面を経由して前記第２の下部電極層に電気的に接続されていることが好ましい。
これにより、第１の上部電極層と第２の下部電極層とを電気的に接続する部分が第１の下部電極層と短絡するのを第１の圧電体層により防止することができる。

［適用例４］
本発明のセンサー素子では、前記第１の圧電体層は、前記第１の圧電体層の幅が前記第１の上部電極層側から前記第１の下部電極層側に向けて拡がるように傾斜した側面を有することが好ましい。
これにより、第１の上部電極層と第２の下部電極層とを電気的に接続する部分の応力を低減し、かかる部分の断線を防止することができる。

［適用例５］
本発明のセンサー素子では、前記第２の圧電体層は、前記第２の下部電極層に対して前記第１の接続部とは反対側に突出した部分を有し、
前記第２の上部電極層は、当該部分の側面を経由して前記第１の配線に電気的に接続されていることが好ましい。
これにより、第２の上部電極層と第１の配線とを電気的に接続する部分が第２の下部電極層と短絡するのを第２の圧電体層により防止することができる。

［適用例６］
本発明のセンサー素子では、前記第２の圧電体層は、前記第２の下部電極層に対して前記第１の接続部側に突出した部分を有し、
前記第２の上部電極層は、当該部分の側面を経由して前記第１の下部電極層に電気的に接続されていることが好ましい。
これにより、第２の上部電極層と第１の下部電極層とを電気的に接続する部分が第２の下部電極層と短絡するのを第２の圧電体層により防止することができる。

［適用例７］
本発明のセンサー素子では、前記第２の圧電体層は、前記第２の圧電体層の幅が前記第２の上部電極層側から前記第２の下部電極層側に向けて拡がるように傾斜した側面を有することが好ましい。
これにより、第２の上部電極層と第１の下部電極層または第１の配線とを電気的に接続する部分の応力を低減し、かかる部分の断線を防止することができる。

［適用例８］
本発明のセンサー素子では、前記連結腕は、前記本体部から互いに反対側へ延出されるように１対設けられ、
前記第１の駆動用振動腕および前記第２の駆動用振動腕は、前記各連結腕からそれぞれ延出されていることが好ましい。
これにより、不要振動を防止し、検出感度を高めることができる。
［適用例９］
本発明のセンサー素子では、前記検出用振動腕は、前記本体部から互いに反対側に延出されるように１対設けられていることが好ましい。
これにより、検出感度を高めることができる。

［適用例１０］
本発明のセンサー素子の製造方法は、
前記第１の配線、前記第２の配線、前記第１の下部電極層および前記第２の下部電極層を形成する第１の工程と、
前記第１の圧電体層および前記第２の圧電体層を形成する第２の工程と、
前記第１の上部電極層および前記第２の上部電極層を形成する第３の工程とを有し、
前記第１の工程では、前記第２の下部電極層を前記第２の配線に電気的に接続するように形成し、
前記第３の工程では、前記第１の上部電極層を前記第２の下部電極層に電気的に接続するように形成するとともに、前記第２の上部電極層を前記第１の下部電極層および前記第１の配線にそれぞれ電気的に接続するように形成することを特徴とする。
このようなセンサー素子の製造方法によれば、検出感度に優れたセンサー素子を簡単に製造することができる。

［適用例１１］
本発明のセンサーデバイスは、本発明のセンサー素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れたセンサーデバイスを提供することができる。
［適用例１２］
本発明の電子機器は、本発明のセンサー素子を有することを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。

本発明の実施形態に係るセンサーデバイスの概略構成を示す断面図である。図１に示すセンサーデバイスの平面図である。図１に示すセンサーデバイスのセンサー素子の平面図である。（ａ）は、図３中のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は、図３中のＢ−Ｂ線断面図である。図３に示すセンサー素子の駆動部およびその配線を説明するための部分拡大平面図である。（ａ）は、図５中のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は、図５中のＤ−Ｄ線断面図である。図３に示すセンサー素子の駆動を説明するための平面図である。図３に示すセンサー素子の製造方法を説明するための図（平面図）である。図３に示すセンサー素子の製造方法を説明するための図（図５中Ｃ−Ｃ線断面に対応する断面図）である。図３に示すセンサー素子の製造方法を説明するための図（図５中Ｄ−Ｄ線断面に対応する断面図）である。本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。

以下、本発明のセンサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
（センサーデバイス）
まず、本発明のセンサーデバイス（本発明のセンサー素子を備えるセンサーデバイス）の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るセンサーデバイスの概略構成を示す断面図、図２は、図１に示すセンサーデバイスの平面図、図３は、図１に示すセンサーデバイスのセンサー素子の平面図、図４（ａ）は、図３中のＡ−Ａ線断面図、図４（ｂ）は、図３中のＢ−Ｂ線断面図、図５は、図３に示すセンサー素子の駆動部およびその配線を説明するための部分拡大平面図、図６（ａ）は、図５中のＣ−Ｃ線断面図、図６（ｂ）は、図５中のＤ−Ｄ線断面図、図７は、図３に示すセンサー素子の駆動を説明するための平面図である。

なお、図１〜７では、説明の便宜上、互いに直交する３軸として、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「＋側」、基端側を「−側」とする。また、以下では、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」と言い、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」と言い、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」と言い、＋ｚ側（図１中の上側）を「上」、−ｚ側（図１中の下側）を「下」と言う。
図１および図２に示すセンサーデバイス１は、角速度を検出するジャイロセンサーである。このセンサーデバイス１は、センサー素子（振動素子）２と、ＩＣチップ３と、センサー素子２およびＩＣチップ３を収納するパッケージ９とを有している。なお、ＩＣチップ３は、省略してもよいし、パッケージ９の外部に設けられていてもよい。

（センサー素子）
センサー素子２は、センサー素子２の主面（ｘｙ面）に対してｚ軸まわりの角速度を検出する「面外検出型」のセンサー素子（振動片）である。このセンサー素子２は、図３に示すように、複数の振動腕を有する振動体２０と、振動体２０の表面に設けられた複数の検出部４１〜４４、複数の駆動部５１〜５８、および複数の端子６１〜６６とを備える。

ここで、図３では図示しないが、駆動部５１および駆動部５３が互いに接続されているとともに、駆動部５２および駆動部５４が互いに接続され、これらの駆動部５１〜５４は、共通の１対の配線を介して、端子６１、６４に電気的に接続されている。同様に、駆動部５５および駆動部５７が互いに接続されているとともに、駆動部５６および駆動部５８が互いに接続され、これらの駆動部５５〜５８は、共通の１対の配線を介して、端子６１、６４に電気的に接続されている。なお、かかる配線に関する構成については、駆動部５１〜５８の説明とともに、後に詳述する。

以下、センサー素子２を構成する各部を順次詳細に説明する。
［振動片］
まず、振動体２０について説明する。
振動体２０は、図３に示すように、いわゆるダブルＴ型と呼ばれる構造を有する。
具体的に説明すると、振動体２０は、基部２１と、基部２１を支持する支持部２２と、基部２１から延出した２つの検出用振動腕２３、２４および４つの駆動用振動腕２５〜２８とを有する。

基部２１は、本体部２１１と、本体部２１１からｘ軸方向に沿って互いに反対側へ延出する１対の連結腕２１２、２１３とを有する。
支持部２２は、パッケージ９に対して固定される１対の固定部２２１、２２２と、固定部２２１と基部２１の本体部２１１とを連結する１対の梁部２２３、２２４と、固定部２２２と基部２１の本体部２１１とを連結する１対の梁部２２５、２２６とを有する。

検出用振動腕２３、２４は、基部２１の本体部２１１からｙ軸方向に沿って互いに反対側へ延出している。
このように本体部２１１から１対の検出用振動腕２３、２４が延出されていることにより、検出感度を高めることができる。
本実施形態では、検出用振動腕２３、２４と基部２１との境界部付近の側面は、段階的に屈曲している。

駆動用振動腕２５、２６（第１の駆動用振動腕、第２の駆動用振動腕）は、基部２１の連結腕２１２の先端部からｙ軸方向に沿って互いに反対側へ延出している。
駆動用振動腕２７、２８（第１の駆動用振動腕、第２の駆動用振動腕）は、基部２１の連結腕２１３の先端部からｙ軸方向に沿って互いに反対方向へ延出している。
このように連結腕２１２から１対の駆動用振動腕２５、２６が延出されるとともに、連結腕２１３から１対の駆動用振動腕２７、２８が延出されていることにより、不要振動を防止し、検出感度を高めることができる。

本実施形態では、検出用振動腕２３の先端部には、基端部よりも幅が大きい錘部（ハンマーヘッド）２３１が設けられている。同様に、検出用振動腕２４の先端部には、錘部２４１が設けられ、駆動用振動腕２５の先端部には、錘部２５１が設けられ、駆動用振動腕２６の先端部には、錘部２６１が設けられ、駆動用振動腕２７の先端部には、錘部２７１が設けられ、駆動用振動腕２８の先端部には、錘部２８１が設けられている。このような錘部を設けることにより、センサー素子２の検出感度を向上させることができる。

このような振動体２０の構成材料としては、所望の振動特性を発揮することができるものであれば、特に限定されず、各種圧電体材料および各種非圧電体材料を用いることができる。
例えば、振動体２０を構成する圧電体材料としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動体２０を構成する圧電体材料としては水晶（Ｘカット板、ＡＴカット板、Ｚカット板等）が好ましい。水晶で振動体２０を構成すると、振動体２０の振動特性（特に周波数温度特性）を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動体２０を形成することができる。

また、振動体２０を構成する非圧電体材料としては、例えば、シリコン、石英等が挙げられる。特に、振動体２０を構成する非圧電体材料としてはシリコンが好ましい。シリコンで振動体２０を構成すると、優れた振動特性を有する振動体２０を比較的安価に実現することができる。また、公知の微細加工技術を用いてエッチングにより高い寸法精度で振動体２０を形成することができる。そのため、振動体２０の小型化を図ることができる。

本実施形態では、振動体２０の上面には、絶縁体層２９が設けられている（図４および図６参照）。これにより、駆動部５１〜５８および検出部４１、４２の各部間での短絡を防止することができる。
この絶縁体層２９は、例えば、ＳｉＯ_２（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミ）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）等で構成されている。また、絶縁体層２９の形成方法としては、特に限定されず、公知の成膜法を用いることができる。例えば、振動体２０がシリコンで構成されている場合、振動体２０の上面を熱酸化することにより、ＳｉＯ_２で構成された絶縁体層２９を形成することができる。

［駆動部］
次に、駆動部５１〜５８について説明する。
図３に示すように、駆動部５１、５２（第１の駆動部、第２の駆動部）は、振動体２０の駆動用振動腕２５上に設けられている。また、駆動部５３、５４（第３の駆動部、第４の駆動部）は、振動体２０の駆動用振動腕２６上に設けられている。また、駆動部５５、５６（第２の駆動部、第１の駆動部）は、振動体２０の駆動用振動腕２７上に設けられている。また、駆動部５７、５８（第４の駆動部、第３の駆動部）は、振動体２０の駆動用振動腕２８上に設けられている。

１対の駆動部５１、５２は、通電により駆動用振動腕２５をｘ軸方向に屈曲振動させるものである。同様に、１対の駆動部５３、５４は、通電により駆動用振動腕２６をｘ軸方向に屈曲振動させるものである。また、１対の駆動部５５、５６は、通電により駆動用振動腕２７をｘ軸方向に屈曲振動させるものである。また、１対の駆動部５７、５８は、通電により駆動用振動腕２８をｘ軸方向に屈曲振動させるものである。

より具体的に説明すると、１対の駆動部５１、５２は、駆動用振動腕２５の幅方向（ｘ軸方向）において、一方側（図３中右側）に駆動部５１（第１の駆動部）が設けられ、他方側（図３中左側）に駆動部５２（第２の駆動部）が設けられている。同様に、１対の駆動部５３、５４は、駆動用振動腕２６の幅方向（ｘ軸方向）において、一方側（図３中右側）に駆動部５３（第３の駆動部）が設けられ、他方側（図３中左側）に駆動部５４（第４の駆動部）が設けられている。また、１対の駆動部５５、５６は、駆動用振動腕２７の幅方向（ｘ軸方向）において、一方側（図３中右側）に駆動部５５（第２の駆動部）が設けられ、他方側（図３中左側）に駆動部５６（第１の駆動部）が設けられている。また、１対の駆動部５７、５８は、駆動用振動腕２８の幅方向（ｘ軸方向）において、一方側（図３中右側）に駆動部５７（第４の駆動部）が設けられ、他方側（図３中左側）に駆動部５８（第３の駆動部）が設けられている。
すなわち、駆動部５２は、駆動部５１に対して本体部２１１側に設けられている。また、駆動部５４は、駆動部５３に対して本体部２１１側に設けられている。また、駆動部５５は、駆動部５６に対して本体部２１１側に設けられ、また、駆動部５７は、駆動部５８に対して本体部２１１側に設けられている。

これらの駆動部５１〜５８は、それぞれ、通電により主にｙ軸方向に伸縮するように構成された圧電体素子である。このような駆動部５１、５２は、それぞれ、通電により駆動用振動腕２５を駆動振動（ｘ軸方向に屈曲振動）させる。同様に、駆動部５３、５４は、それぞれ、通電により駆動用振動腕２６を駆動振動（ｘ軸方向に屈曲振動）させる。また、駆動部５５、５６は、それぞれ、通電により駆動用振動腕２７を駆動振動（ｘ軸方向に屈曲振動）させる。また、駆動部５７、５８は、それぞれ、通電により駆動用振動腕２８を駆動振動（ｘ軸方向に屈曲振動）させる。

このような駆動部５１〜５８を用いることにより、駆動用振動腕２５〜２８自体が圧電性を有していなかったり、駆動用振動腕２５〜２８自体が圧電性を有していても、その分極軸や結晶軸の方向がｘ軸方向での屈曲振動に適していなかったりする場合でも、比較的簡単かつ効率的に、各駆動用振動腕２５〜２８をｘ軸方向に屈曲振動（駆動振動）させることができる。また、駆動用振動腕２５〜２８の圧電性の有無、分極軸や結晶軸の方向を問わないので、各駆動用振動腕２５〜２８の構成材料の選択の幅が広がる。そのため、所望の振動特性を有する振動体２０を比較的簡単に実現することができる。

以下、駆動部５１、５２の構成について詳細に説明する。なお、駆動部５３〜５８の構成については、駆動部５１、５２と同様である（同様の積層構造を有する）ため、その説明を省略する。
駆動部５１は、図４（ａ）に示すように、駆動用振動腕２５上に、第１の電極層５１１、圧電体層（圧電薄膜）５１２、第２の電極層５１３がこの順で積層されて構成されている。
同様に、駆動部５２は、駆動用振動腕２５上に、第１の電極層５２１、圧電体層（圧電薄膜）５２２、第２の電極層５２３がこの順で積層されて構成されている。

第１の電極層５１１、５２１は、それぞれ、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料や、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。
中でも、第１の電極層５１１、５２１の構成材料としては、それぞれ、金を主材料とする金属（金、金合金）または白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。
Ａｕは、導電性に優れ（電気抵抗が小さく）、酸化に対する耐性に優れているため、電極材料として好適である。また、ＡｕはＰｔに比しエッチングにより容易にパターニングすることができる。さらに、第１の電極層５１１、５２１を金または金合金で構成することにより、圧電体層５１２、５２２の配向性を高めることもできる。

また、第１の電極層５１１、５２１の平均厚さは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、第１の電極層５１１、５２１が駆動部５１、５２の駆動特性や駆動用振動腕２５の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、前述したような第１の電極層５１１、５２１の導電性を優れたものとすることができる。
なお、第１の電極層５１１、５２１と駆動用振動腕２５との間には、第１の電極層５１１、５２１が駆動用振動腕２５から剥離するのを防止する機能を有する下地層が設けられていてもよい。
かかる下地層は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成されている。

圧電体層５１２、５２２の構成材料（圧電体材料）としては、それぞれ、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ_３）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等が挙げられる。
中でも、圧電体層５１２、５２２の構成材料としては、それぞれ、ＰＺＴを用いるのが好ましい。ＰＺＴは、ｃ軸配向性に優れている。そのため、ＰＺＴを主材料とする圧電体層５１２、５２２にすることで、センサー素子２のＣＩ値を低減することができる。また、これらの材料は、反応性スパッタリング法により成膜することができる。
また、圧電体層５１２、５２２の平均厚さは、それぞれ、１０００〜５０００ｎｍであるのが好ましく、２０００〜４０００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、圧電体層５１２、５２２が駆動用振動腕２５の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、駆動部５１、５２の駆動特性を優れたものとすることができる。

第２の電極層５１３、５２３は、それぞれ、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料やＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。

また、第２の電極層５１３、５２３の平均厚さは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、第２の電極層５１３、５２３が駆動部５１、５２の駆動特性や駆動用振動腕２５の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、第２の電極層５１３、５２３の導電性を優れたものとすることができる。
なお、圧電体層５１２と第２の電極層５１３との間には、圧電体層５１２を保護するとともに、第１の電極層５１１と第２の電極層５１３との間の短絡を防止する機能を有する絶縁体層（絶縁性の保護層）が設けられていてもよい。同様に、圧電体層５２２と第２の電極層５２３との間にも、絶縁体層が設けられていてもよい。
かかる絶縁体層は、例えば、ＳｉＯ_２（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミ）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）等で構成されている。

また、圧電体層５１２と第２の電極層５１３との間には、第２の電極層５１３が圧電体層５１２（上述した絶縁体層を設けた場合には絶縁体層）から剥離するのを防止する機能を有する下地層が設けられていてもよい。同様に、圧電体層５２２と第２の電極層５２３との間にも、下地層が設けられていてもよい。
かかる下地層は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成されている。

このように構成された駆動部５１においては、第１の電極層５１１と第２の電極層５１３との間に電圧が印加されると、圧電体層５１２にｚ軸方向の電界が生じ、圧電体層５１２がｙ軸方向に伸張または収縮する。同様に、駆動部５２においては、第１の電極層５２１と第２の電極層５２３との間に電圧が印加されると、圧電体層５２２にｚ軸方向の電界が生じ、圧電体層５２２がｙ軸方向に伸張または収縮する。

このとき、駆動部５１、５２のうちの一方の駆動部をｙ軸方向に伸張させたときに他方の駆動部をｙ軸方向に収縮させることにより、駆動用振動腕２５をｘ軸方向に屈曲振動させることができる。
同様に、駆動部５３、５４により駆動用振動腕２６をｘ軸方向に屈曲振動させることができる。また、駆動部５５、５６により駆動用振動腕２７をｘ軸方向に屈曲振動させることができる。また、駆動部５７、５８により駆動用振動腕２８をｘ軸方向に屈曲振動させることができる。

ここで、駆動部５１〜５８へ通電するための配線に関する構成について説明する。なお、以下では、駆動部５１〜５４へ通電するための配線に関する構成について代表的に説明し、駆動部５５〜５８へ通電するための配線に関する構成については、駆動部５１〜５４へ通電するための配線に関する構成と同様であるため、その説明を省略する。
図５に示すように、駆動部５１は、連結腕２１２に設けられた接続部５９（第１の接続部）を介して駆動部５３に接続されている。同様に、駆動部５２は、連結腕２１２に設けられた接続部６０（第２の接続部）を介して駆動部５４に接続されている。
そして、接続部５９、６０には、配線６７、６８、６９が電気的に接続されている。

接続部５９、６０は、それぞれ、前述した駆動部５１〜５４と同一の積層構造を有する。
すなわち、接続部５９（第１の接続部）は、図６（ａ）（図５中のＣ−Ｃ線断面図）および図６（ｂ）（図５中のＤ−Ｄ線断面図）に示すように、第１の電極層５９１（第１の下部電極層）、第１の電極層５９１に対して連結腕２１２とは反対側に設けられた第２の電極層５９３（第１の上部電極層）、および、第１の電極層５９１と第２の電極層５９３との間に設けられた圧電体層５９２（第１の圧電体層）を有する。言い換えると、接続部５９は、連結腕２１２上に、第１の電極層５９１、圧電体層５９２、第２の電極層５９３がこの順で積層されて構成されている。
同様に、接続部６０（第２の接続部）は、連結腕２１２上に、第１の電極層６０１（第２の下部電極層）、圧電体層（圧電薄膜）６０２（第２の圧電体層）、第２の電極層６０３（第２の上部電極層）がこの順で積層されて構成されている。

第１の電極層５９１は、前述した駆動部５１、５３の第１の電極層と一体的に形成されている。同様に、第１の電極層６０１は、前述した駆動部５２、５４の第１の電極層と一体的に形成されている。
また、圧電体層５９２は、前述した駆動部５１、５３の圧電体層と一体的に形成されている。同様に、圧電体層６０２は、前述した駆動部５２、５４の圧電体層と一体的に形成されている。

また、第２の電極層５９３は、前述した駆動部５１、５３の第２の電極層と一体的に形成されている。同様に、第２の電極層６０３は、前述した駆動部５２、５４の第２の電極層と一体的に形成されている。
このような積層構造を有する接続部５９、６０において、図６（ａ）に示すように、第１の電極層５９１は、第２の電極層６０３と電気的に接続されている。また、第２の電極層６０３は、配線６７、６８（第１の配線）に電気的に接続されている。

また、図６（ｂ）に示すように、第２の電極層５９３は、第１の電極層６０１に電気的に接続されている。また、第１の電極層６０１は、配線６９（第２の配線）に電気的に接続されている。
このように、配線６７、６８が第２の電極層６０３を介して第１の電極層５９１に電気的に接続されているとともに、配線６９が第１の電極層６０１を介して第２の電極層５９３に電気的に接続されている。

これにより、駆動部５１〜５４に対して配線６７〜６９により通電することができる。そのため、連結腕２１２に設ける配線の数を少なくすることができる。その結果、連結腕２１２の幅を小さくし、検出感度を高めることができる。
また、駆動部５１〜５４がそれぞれ接続部５９、６０と同一の層構成を有するので、駆動部５１〜５４の形成する際に、接続部５９、６０を形成することができる。そのため、短絡防止のための絶縁層を別途設ける必要がなく、センサー素子２の製造工程を簡素化することができる。

また、図５および図６（ｂ）に示すように、圧電体層５９２は、第１の電極層５９１に対して接続部６０側に突出した部分５９２ａを有する。そして、第２の電極層５９３は、当該部分５９２ａの側面を経由して第１の電極層６０１に電気的に接続されている。
これにより、第２の電極層５９３と第１の電極層６０１とを電気的に接続する部分が第１の電極層５９１と短絡するのを圧電体層５９２により防止することができる。

また、図６（ｂ）に示すように、圧電体層５９２の部分５９２ａにおける側面は、傾斜している。すなわち、圧電体層５９２は、圧電体層５９２の幅が第２の電極層５９３側から第１の電極層５９１側に向けて拡がるように傾斜した側面を有する。
これにより、第２の電極層５９３と第１の電極層６０１とを電気的に接続する部分（すなわち前述した部分５９２ａを経由する部分）の応力を低減し、かかる部分の断線を防止することができる。

また、図６（ａ）に示すように、圧電体層６０２は、第１の電極層６０１に対して接続部５９とは反対側に突出した部分６０２ａを有する。そして、第２の電極層６０３は、当該部分６０２ａの側面を経由して配線６７に電気的に接続されている（図示しないが、配線６８も同様）。
これにより、第２の電極層６０３と配線６７、６８とを電気的に接続する部分が第１の電極層６０１と短絡するのを圧電体層６０２により防止することができる。

また、圧電体層６０２は、第１の電極層６０１に対して接続部５９側に突出した部分６０２ｂを有する。そして、第２の電極層６０３は、当該部分６０２ｂの側面を経由して第１の電極層５９１に電気的に接続されている。
これにより、第２の電極層６０３と第１の電極層５９１とを電気的に接続する部分が第１の電極層６０１と短絡するのを圧電体層６０２により防止することができる。

また、図６（ａ）に示すように、圧電体層６０２の部分６０２ａ、６０２ｂにおける側面は、それぞれ、傾斜している。すなわち、圧電体層６０２は、圧電体層６０２の幅が第２の電極層６０３側から第１の電極層６０１側に向けて拡がるように傾斜した側面を有する。
これにより、第２の電極層６０３と第１の電極層５９１とを電気的に接続する部分、および、第２の電極層６０３と配線６７とを電気的に接続する部分の応力を低減し、これらの部分の断線を防止することができる。
以上説明したような配線６７、６８は、それぞれ、端子６１に電気的に接続されている。一方、配線６９は、端子６４に電気的に接続されている。
なお、配線６７、６８のうちの一方の配線は、省略することができる。

［検出部］
次に、検出部４１〜４４について説明する。
検出部４１、４２は、それぞれ、前述した振動体２０の検出用振動腕２３上に設けられている。また、検出部４３、４４は、それぞれ、振動体２０の検出用振動腕２４上に設けられている。

１対の検出部４１、４２は、検出用振動腕２３のｘ軸方向での屈曲振動（いわゆる面内振動）を検出するものである。同様に、１対の検出部４３、４４は、検出用振動腕２４のｘ軸方向での屈曲振動を検出するものである。
より具体的に説明すると、１対の検出部４１、４２は、検出用振動腕２３の幅方向（ｘ軸方向）での一方側（図３中右側）に検出部４１が設けられ、他方側（図３中左側）に検出部４２が設けられている。同様に、１対の検出部４３、４４は、検出用振動腕２４の幅方向（ｘ軸方向）において、一方側（図３中右側）に検出部４３が設けられ、他方側（図３中左側）に検出部４４が設けられている。

検出部４１〜４４は、それぞれ、ｙ軸方向に伸縮することにより電荷を出力するように構成された圧電体素子である。このような検出部４１、４２は、それぞれ、検出用振動腕２３の振動（ｘ軸方向での屈曲振動）に伴って電荷を出力する。同様に、検出部４３、４４は、それぞれ、検出用振動腕２４の振動（ｘ軸方向での屈曲振動）に伴って電荷を出力する。

このような検出部４１〜４４を用いることにより、検出用振動腕２３、２４自体が圧電性を有していなかったり、検出用振動腕２３、２４自体が圧電性を有していても、その分極軸や結晶軸の方向がｘ軸方向での屈曲振動の検出に適していなかったりする場合でも、比較的簡単かつ効率的に、各検出用振動腕２３、２４のｘ軸方向での屈曲振動を検出することができる。また、検出用振動腕２３、２４の圧電性の有無、分極軸や結晶軸の方向を問わないので、各検出用振動腕２３、２４の構成材料の選択の幅が広がる。そのため、所望の振動特性を有する振動体２０を比較的簡単に実現することができる。
このような検出部４１〜４４は、それぞれ、複数の層をｚ軸方向に積層した積層構造を有する圧電体素子である。

以下、検出部４１、４２の構成について詳細に説明する。なお、検出部４３、４４の構成については、検出部４１、４２と同様である（同様の積層構造を有する）ため、その説明を省略する。
検出部４１は、図４（ｂ）に示すように、第１の電極層４１１、第１の電極層４１１に対して検出用振動腕２３とは反対側に設けられた第２の電極層４１３、および、第１の電極層４１１と第２の電極層４１３との間に設けられた圧電体層４１２を有する。言い換えると、検出部４１は、検出用振動腕２３上に、第１の電極層４１１、圧電体層（圧電薄膜）４１２、第２の電極層４１３がこの順で積層されて構成されている。
同様に、検出部４２は、検出用振動腕２３上に、第１の電極層４２１、圧電体層（圧電薄膜）４２２、第２の電極層４２３がこの順で積層されて構成されている。

第１の電極層４１１、４２１は、それぞれ、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料や、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。

中でも、第１の電極層４１１、４２１の構成材料としては、それぞれ、金を主材料とする金属（金、金合金）または白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。
Ａｕは、導電性に優れ（電気抵抗が小さく）、酸化に対する耐性に優れているため、電極材料として好適である。また、ＡｕはＰｔに比しエッチングにより容易にパターニングすることができる。さらに、第１の電極層４１１、４２１を金または金合金で構成することにより、圧電体層４１２、４２２の配向性を高めることもできる。

また、第１の電極層４１１、４２１の平均厚さは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、第１の電極層４１１、４２１が検出部４１、４２の検出特性や検出用振動腕２３の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、前述したような第１の電極層４１１、４２１の導電性を優れたものとすることができる。
なお、第１の電極層４１１、４２１と検出用振動腕２３との間には、第１の電極層４１１、４２１が検出用振動腕２３から剥離するのを防止する機能を有する下地層が設けられていてもよい。
かかる下地層は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成することができる。

圧電体層４１２、４２２の構成材料（圧電体材料）としては、それぞれ、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ_３）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等が挙げられる。

中でも、圧電体層４１２、４２２の構成材料としては、それぞれ、ＰＺＴを用いるのが好ましい。ＰＺＴは、ｃ軸配向性に優れている。そのため、圧電体層４１２、４２２をＰＺＴを主材料として構成することにより、センサー素子２のＣＩ値を低減することができる。また、これらの材料は、反応性スパッタリング法により成膜することができる。
また、圧電体層４１２、４２２の平均厚さは、それぞれ、１０００〜５０００ｎｍであるのが好ましく、２０００〜４０００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、圧電体層４１２、４２２が検出用振動腕２３の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、検出部４１、４２の検出特性を優れたものとすることができる。

第２の電極層４１３、４２３は、それぞれ、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料やＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。

また、第２の電極層４１３、４２３の平均厚さは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、第２の電極層４１３、４２３が検出部４１、４２の検出特性や検出用振動腕２３の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、第２の電極層４１３、４２３の導電性を優れたものとすることができる。

なお、圧電体層４１２と第２の電極層４１３との間には、圧電体層４１２を保護するとともに、第１の電極層４１１と第２の電極層４１３との間の短絡を防止する機能を有する絶縁体層（絶縁性の保護層）が設けられていてもよい。同様に、圧電体層４２２と第２の電極層４２３との間にも、絶縁体層が設けられていてもよい。
かかる絶縁体層は、例えば、ＳｉＯ_２（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミ）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）等で構成されている。

また、圧電体層４１２と第２の電極層４１３との間には、第２の電極層４１３が圧電体層４１２（上述した絶縁体層を設けた場合には絶縁体層）から剥離するのを防止する機能を有する下地層が設けられていてもよい。同様に、圧電体層４２２と第２の電極層４２３との間にも、下地層が設けられていてもよい。
かかる下地層は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成されている。
このように構成された検出部４１、４２は、検出用振動腕２３がｘ軸方向に屈曲振動すると、一方の検出部が伸張し、他方の検出部が収縮し、電荷を出力する。
同様に、検出部４３、４４は、検出用振動腕２４がｘ軸方向に屈曲振動すると、一方の検出部が伸張し、他方の検出部が収縮し、電荷を出力する。

このような検出部４１、４２においては、検出部４１の第２の電極層４１３と検出部４２の第１の電極層４２１とがそれぞれ端子６２（第１の検出用端子）に電気的に接続され、また、検出部４１の第１の電極層４１１と検出部４２の第２の電極層４２３とがそれぞれ端子６３（第２の検出用端子）に電気的に接続されている。
同様に、検出部４３の第２の電極層と検出部４４の第１の電極層とがそれぞれ端子６５（第１の検出用端子）に電気的に接続され、また、検出部４３の第１の電極層と検出部４４の第２の電極層とがそれぞれ端子６６（第２の検出用端子）に電気的に接続されている。

［端子］
端子６１〜６３は、前述した支持部２２の固定部２２１上に設けられ、端子６４〜６６は、支持部２２の固定部２２２上に設けられている。
また、端子６１〜６６および配線（図示せず）等は、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料やＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。また、これらは、検出部４１〜４４、駆動部５１〜５８の第１の電極層または第２の電極層と同時に一括形成することができる。

このように構成されたセンサー素子２は、次のようにしてｚ軸まわりの角速度ωを検出する。
まず、端子６１と端子６４との間に電圧（駆動信号）を印加することにより、図７（ａ）に示すように、図中矢印Ａに示す方向に、駆動用振動腕２５と駆動用振動腕２７とを互いに接近・離間するように屈曲振動（駆動振動）させるとともに、駆動用振動腕２６と駆動用振動腕２８とを上記屈曲振動と同方向に互いに接近・離間するように屈曲振動（駆動振動）させる。
このとき、センサー素子２に角速度が加わらないと、駆動用振動腕２５、２６と駆動用振動腕２７、２８とは、中心点（重心Ｇ）を通るｙｚ平面に対して面対称の振動を行っているため、基部２１（本体部２１１および連結腕２１２、２１３）および検出用振動腕２３、２４は、ほとんど振動しない。

このように駆動用振動腕２５〜２８を駆動振動させた状態で、センサー素子２にその重心Ｇを通る法線まわりの角速度ωが加わると、駆動用振動腕２５〜２８には、それぞれ、コリオリ力が働く。これにより、図７（ｂ）に示すように、連結腕２１２、２１３を図中矢印Ｂに示す方向に屈曲振動し、これに伴い、この屈曲振動を打ち消すように、検出用振動腕２３、２４の図中矢印Ｃに示す方向の屈曲振動（検出振動）が励振される。

そして、検出用振動腕２３の屈曲振動によって検出部４１、４２に生じた電荷が端子６２、６３から出力される。また、検出用振動腕２４の屈曲振動によって検出部４３、４４に生じた電荷が端子６５、６６から出力される。
このように端子６２、６３、６５、６６から出力された電荷に基づいて、センサー素子２に加わった角速度ωを求めることができる。

以上説明したようなセンサー素子２は、次のような製造方法により製造することができる。
以下、図８〜図１０に基づいて、本発明のセンサー素子の製造方法の一例として、センサー素子２の製造方法を説明する。
図８は、図３に示すセンサー素子の製造方法を説明するための図（平面図）、図９は、図３に示すセンサー素子の製造方法を説明するための図（図５中Ｃ−Ｃ線断面に対応する断面図）、図１０は、図３に示すセンサー素子の製造方法を説明するための図（図５中Ｄ−Ｄ線断面に対応する断面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、接続部５９、６０および配線６７〜６９の製造について代表的に説明を行う。
センサー素子２の製造方法は、［Ａ］配線６７〜６８および第１の電極層５９１、６０１を形成する第１の工程と、［Ｂ］圧電体層５９２、６０２を形成する第２の工程と、［Ｃ］第２の電極層５９３、６０３を形成する第３の工程とを有する。

以下、各工程を順次詳細に説明する。
［Ａ］第１の工程
まず、図８（ａ）、図９（ａ）および図１０（ａ）に示すように、基板２０１上に、第１の電極層５９１、６０１および配線６７〜６９を形成する。
このとき、第１の電極層６０１および配線６９を一体的に形成する。これにより、第１の電極層６０１を配線６９に電気的に接続する。

基板２０１は、振動体２０を形成するためのものであり、前述した振動体２０の構成材料と同様の材料で構成されている。
なお、基板２０１は、第１の電極層５９１、６０１および配線６７〜６９を形成する前に、必要に応じて、絶縁体層２９を形成するための絶縁層の形成を行う。
また、第１の電極層５９１、６０１および配線６７〜６９の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、導体箔の接合等が挙げられる。

また、第１の電極層５９１、６０１および配線６７〜６９の形成に際しては、フォトリソグラフィにより形成されたマスクを用いてエッチングを行う。
より具体的に説明すると、まず、基板２０１上に導体層を形成し、その導体層上にレジスト膜（図示せず）を形成する。このレジスト膜の構成材料としては、ポジ型またはネガ型のレジスト材料を用いることができる。

次に、このレジスト膜を露光および現像することにより、第１の電極層５９１、６０１および配線６７〜６９の平面視形状に対応した形状をなすマスクを形成し、そのマスクを用いて、導体層の一部をエッチングにより除去し、その後、マスク（レジスト膜）を除去する。
上記エッチングとしては、特に限定されないが、例えば、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）、ＣＦ_４を用いたドライエッチング等が挙げられる。
また、マスク（レジスト膜）の除去方法としては、特に限定されないが、例えば、硫酸による洗浄、Ｏ_２アッシング等が挙げられる。

［Ｂ］第２の工程
次に、図８（ｂ）、図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示すように、圧電体層５９２、６０２を形成する。
圧電体層５９２、６０２の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、プラズマＣＶＤ等の気相成膜法を用いることができる。その際、前述した第１の工程［Ａ］と同様、フォトリソグラフィにより形成されたマスクを用いてエッチングを行う。

［Ｃ］第３の工程
次に、図８（ｃ）、図９（ｃ）および図１０（ｃ）に示すように、第２の電極層５９３、６０３を形成する。
このとき、図１０（ｃ）に示すように、第２の電極層５９３を第１の電極層６０１に電気的に接続するように形成するとともに、図９（ｃ）に示すように、第２の電極層６０３を第１の電極層５９１および配線６７にそれぞれ電気的に接続するように形成する。

第２の電極層５９３、６０３の形成方法としては、前述した第１の工程［Ａ］における第１の電極層５９１、６０１および配線６７〜６９の形成方法の形成方法と同様の方法を用いることができる。
その後、基板２０１をエッチングにより加工することにより、振動体２０を得る。
かかるエッチング方法としては、特に限定されないが、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、上述したようなエッチングに際しては、例えば、フォトリソグラフィー法により形成されたマスクを用いることができる。
以上説明したようなセンサー素子２の製造方法によれば、検出感度に優れたセンサー素子２を簡単に製造することができる。

（ＩＣチップ３）
図１および図２に示すＩＣチップ３は、前述したセンサー素子２を駆動する機能と、センサー素子２からの出力（センサー出力）を検出する機能とを有する電子部品である。
このようなＩＣチップ３は、図示しないが、センサー素子２を駆動する駆動回路と、センサー素子２（より具体的には検出部４１〜４４）からの出力（電荷）を検出する検出回路とを備える。
また、ＩＣチップ３には、複数の接続端子３１が設けられている。

（パッケージ）
パッケージ９は、センサー素子２およびＩＣチップ３を収納するものである。
パッケージ９は、上面に開放する凹部を有するベース９１と、ベース９１の凹部の開口を塞ぐようにベース９１に接合されているリッド（蓋体）４２とを有している。このようなパッケージ９は、その内側に収納空間Ｓを有しており、この収納空間Ｓ内に、センサー素子２およびＩＣチップ３が気密的に収納、設置されている。
また、ベース９１の上面には、複数の内部端子７１および複数の内部端子７２が設けられている。

この複数の内部端子７１には、半田、銀ペースト、導電性接着剤（樹脂材料中に金属粒子などの導電性フィラーを分散させた接着剤）などの導電性固定部材８１を介して、センサー素子２の端子６１〜６６が電気的に接続されている。また、この導電性固定部材８１により、センサー素子２がベース９１に対して固定されている。
この複数の内部端子７１は、図示しない配線を介して、複数の内部端子７２に電気的に接続されている。
複数の内部端子７２には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述したＩＣチップ３の複数の接続端子３１が電気的に接続されている。

また、ベース９１の上面には、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような接合部材８２により、前述したＩＣチップ３が接合されている。これにより、ＩＣチップ３がベース９１に対して支持・固定されている。
また、図示しないが、ベース９１の下面（パッケージ９の底面）には、センサーデバイス１が組み込まれる機器（外部機器）に実装される際に用いられる複数の外部端子が設けられている。

この複数の外部端子は、図示しない内部配線を介して、前述した内部端子７２に電気的に接続されている。
このような各内部端子７１、７２等は、それぞれ、例えば、タングステン（Ｗ）等のメタライズ層にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等の被膜をメッキ等により積層した金属被膜からなる。

このようなベース９１には、リッド９２が気密的に接合されている。これにより、パッケージ９内が気密封止されている。
このリッド９２は、例えば、ベース９１と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼等の金属で構成されている。
ベース９１とリッド９２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、ろう材、硬化性樹脂等で構成された接着剤による接合方法、シーム溶接、レーザー溶接等の溶接方法等を用いることができる。
かかる接合は、減圧下または不活性ガス雰囲気下で行うことにより、パッケージ９内を減圧状態または不活性ガス封入状態に保持することができる。

以上説明したような第１実施形態に係るセンサーデバイス１のセンサー素子２によれば、連結腕２１２、２１３に設ける配線の数を少なくすることができる。その結果、連結腕２１２、２１３の幅を小さくし、検出感度を高めることができる。
また、駆動部５１〜５８に通電するための配線同士の短絡防止のための絶縁層を別途設ける必要がなく、センサー素子２の製造工程を簡素化することができる。
また、このようなセンサー素子２を備えるセンサーデバイス１は、信頼性に優れる。

（電子機器）
以上説明したようなセンサーデバイスは、各種電子機器に組み込むことにより、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
以下、本発明の電子デバイスを備える電子機器の一例について、図１１〜図１３に基づき、詳細に説明する。

図１１は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００を備えた表示ユニット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。
このようなパーソナルコンピュータ１１００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。

図１２は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、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１００が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。

図１３は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
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、ディ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。
ディ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、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。

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。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン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１３０８に転送・格納される。
また、このディ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、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ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１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。

なお、本発明の電子機器は、図１１のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図１２の携帯電話機、図１３のディジタルスチルカメラの他にも、電子デバイスの種類に応じて、例えば、車体姿勢検出装置、ポインティングデバイス、ヘッドマウントディスプレイ、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）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、ナビゲーション装置、ページャ、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、ゲームコントローラー、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、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、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。

以上、本発明のセンサー素子、センサー素子の製造方法、センサーデバイスおよび電子機器を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明のセンサーデバイスは、前記各実施形態のうち、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、前述した実施形態では、センサー素子が１対の検出振動腕を有する場合を例に説明したが、いずれか一方の検出用振動腕を省略してもよい。
また、前述した実施形態では、連結腕が１対設けられ、各連結腕から第１の駆動用振動腕および第２の駆動用振動腕が延出されている場合を例に説明したが、振動漏れを好適に抑えつつ物理量を検出し得るものであれば、一方の連結腕とそれに対応する第１の駆動用振動腕および第２の駆動用振動腕を省略してもよい。

１‥‥センサーデバイス２‥‥センサー素子３‥‥ＩＣチップ９‥‥パッケージ２０‥‥振動体２１‥‥基部２２‥‥支持部２３‥‥検出用振動腕２４‥‥検出用振動腕２５‥‥駆動用振動腕２６‥‥駆動用振動腕２７‥‥駆動用振動腕２８‥‥駆動用振動腕２９‥‥絶縁体層３１‥‥接続端子４１‥‥検出部４２‥‥検出部４３‥‥検出部４４‥‥検出部５１‥‥駆動部５２‥‥駆動部５３‥‥駆動部５４‥‥駆動部５５‥‥駆動部５６‥‥駆動部５７‥‥駆動部５８‥‥駆動部５９‥‥接続部６０‥‥接続部６１‥‥端子６２‥‥端子６３‥‥端子６４‥‥端子６５‥‥端子６６‥‥端子６７‥‥配線６８‥‥配線６９‥‥配線７１‥‥内部端子７２‥‥内部端子８１‥‥導電性固定部材８２‥‥接合部材９１‥‥ベース９２‥‥リッド１００‥‥表示部２０１‥‥基板２１１‥‥本体部２１２‥‥連結腕２１３‥‥連結腕２２１‥‥固定部２２２‥‥固定部２２３‥‥梁部２２４‥‥梁部２２５‥‥梁部２２６‥‥梁部２３１‥‥錘部２４１‥‥錘部２５１‥‥錘部２６１‥‥錘部２７１‥‥錘部２８１‥‥錘部４１１‥‥第１の電極層４１２‥‥圧電体層４１３‥‥第２の電極層４２１‥‥第１の電極層４２２‥‥圧電体層４２３‥‥第２の電極層５１１‥‥第１の電極層５１２‥‥圧電体層５１３‥‥第２の電極層５２１‥‥第１の電極層５２２‥‥圧電体層５２３‥‥第２の電極層５９１‥‥第１の電極層（第１の下部電極層）５９２‥‥圧電体層（第１の圧電体層）５９２ａ‥‥部分５９３‥‥第２の電極層（第１の上部電極層）６０１‥‥第１の電極層（第２の下部電極層）６０２‥‥圧電体層（第２の圧電体層）６０２ａ‥‥部分６０２ｂ‥‥部分６０３‥‥第２の電極層（第２の上部電極層）１１００‥‥パーソナルコンピュータ１１０２‥‥キーボード１１０４‥‥本体部１１０６‥‥表示ユニット１２００‥‥携帯電話機１２０２‥‥操作ボタン１２０４‥‥受話口１２０６‥‥送話口１３００‥‥ディジタルスチルカメラ１３０２‥‥ケース１３０４‥‥受光ユニット１３０６‥‥シャッタボタン１３０８‥‥メモリ１３１２‥‥ビデオ信号出力端子１３１４‥‥入出力端子１４３０‥‥テレビモニタ１４４０‥‥パーソナルコンピュータＧ‥‥重心Ｓ‥‥収納空間 ω‥‥角速度

Claims

本体部と、前記本体部から延出された連結腕とを有する基部と、
前記連結腕から互いに反対方向へ延出された第１の駆動用振動腕および第２の駆動用振動腕と、
前記本体部から延出された検出用振動腕と、
前記第１の駆動用振動腕に設けられ、前記第１の駆動用振動腕を屈曲振動させる第１の駆動部および第２の駆動部と、
前記第２の駆動用振動腕に設けられ、前記第２の駆動用振動腕を屈曲振動させる第３の駆動部および第４の駆動部と、
前記連結腕に設けられ、前記第１の駆動部、前記第２の駆動部、前記第３の駆動部および前記第４の駆動部にそれぞれ電気的に接続されている第１の配線および第２の配線とを備え、
前記第２の駆動部は、前記第１の駆動部に対して前記本体部側に設けられ、
前記第４の駆動部は、前記第３の駆動部に対して前記本体部側に設けられ、
前記第１の駆動部および前記第３の駆動部は、前記連結腕に設けられた第１の接続部を介して接続され、
前記第２の駆動部および前記第４の駆動部は、前記連結腕に設けられた第２の接続部を介して接続され、
前記第１の接続部は、第１の下部電極層と、前記第１の下部電極層に対して前記連結腕とは反対側に設けられた第１の上部電極層と、前記第１の下部電極層と前記第１の上部電極層との間に設けられた第１の圧電体層とを有し、
前記第２の接続部は、第２の下部電極層と、前記第２の下部電極層に対して前記連結腕とは反対側に設けられた第２の上部電極層と、前記第２の下部電極層と前記第２の上部電極層との間に設けられた第２の圧電体層とを有し、
前記第１の配線は、前記第２の上部電極層を介して前記第１の下部電極層に電気的に接続され、
前記第２の配線は、前記第２の下部電極層を介して前記第１の上部電極層に電気的に接続されていることを特徴とするセンサー素子。
前記第１の駆動部および前記第３の駆動部は、それぞれ、前記第１の接続部と同一の層構成を有し、
前記第３の駆動部および前記第４の駆動部は、それぞれ、前記第２の接続部と同一の層構成を有する請求項１に記載のセンサー素子。
前記第１の圧電体層は、前記第１の下部電極層に対して前記第２の接続部側に突出した部分を有し、
前記第１の上部電極層は、当該部分の側面を経由して前記第２の下部電極層に電気的に接続されている請求項１または２に記載のセンサー素子。
前記第１の圧電体層は、前記第１の圧電体層の幅が前記第１の上部電極層側から前記第１の下部電極層側に向けて拡がるように傾斜した側面を有する請求項３に記載のセンサー素子。
前記第２の圧電体層は、前記第２の下部電極層に対して前記第１の接続部とは反対側に突出した部分を有し、
前記第２の上部電極層は、当該部分の側面を経由して前記第１の配線に電気的に接続されている請求項１ないし４のいずれかに記載のセンサー素子。
前記第２の圧電体層は、前記第２の下部電極層に対して前記第１の接続部側に突出した部分を有し、
前記第２の上部電極層は、当該部分の側面を経由して前記第１の下部電極層に電気的に接続されている請求項１ないし５のいずれかに記載のセンサー素子。
前記第２の圧電体層は、前記第２の圧電体層の幅が前記第２の上部電極層側から前記第２の下部電極層側に向けて拡がるように傾斜した側面を有する請求項５または６に記載のセンサー素子。
前記連結腕は、前記本体部から互いに反対側へ延出されるように１対設けられ、
前記第１の駆動用振動腕および前記第２の駆動用振動腕は、前記各連結腕からそれぞれ延出されている請求項１ないし７のいずれかに記載のセンサー素子。
前記検出用振動腕は、前記本体部から互いに反対側に延出されるように１対設けられている請求項８に記載のセンサー素子。
請求項１ないし９のいずれかに記載のセンサー素子の製造方法であって、
前記第１の配線、前記第２の配線、前記第１の下部電極層および前記第２の下部電極層を形成する第１の工程と、
前記第１の圧電体層および前記第２の圧電体層を形成する第２の工程と、
前記第１の上部電極層および前記第２の上部電極層を形成する第３の工程とを有し、
前記第１の工程では、前記第２の下部電極層を前記第２の配線に電気的に接続するように形成し、
前記第３の工程では、前記第１の上部電極層を前記第２の下部電極層に電気的に接続するように形成するとともに、前記第２の上部電極層を前記第１の下部電極層および前記第１の配線にそれぞれ電気的に接続するように形成することを特徴とするセンサー素子の製造方法。
請求項１ないし９のいずれか一項に記載のセンサー素子を備えることを特徴とするセンサーデバイス。
請求項１ないし９のいずれか一項に記載のセンサー素子を有することを特徴とする電子機器。