JPH0712575A - 振動ジャイロスコープのためのミクロ構造体 - Google Patents

振動ジャイロスコープのためのミクロ構造体

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JPH0712575A
JPH0712575A JP6094469A JP9446994A JPH0712575A JP H0712575 A JPH0712575 A JP H0712575A JP 6094469 A JP6094469 A JP 6094469A JP 9446994 A JP9446994 A JP 9446994A JP H0712575 A JPH0712575 A JP H0712575A
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    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/567—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode
    • G01C19/5677—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode of essentially two-dimensional vibrators, e.g. ring-shaped vibrators
    • G01C19/5684—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode of essentially two-dimensional vibrators, e.g. ring-shaped vibrators the devices involving a micromechanical structure

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 改善した振動ジャイロスコープ及びそのミク
ロ構造体を提供する。 【構成】 振動ジャイロスコープ（１０）のためのミク
ロ構造体（５０）は実質的に減衰されない高Ｑ値半径方
向振動が可能な状態で支持されたリング（１４）を有す
る。リングは導電性で、チャージ板を有し、その周辺に
は複数個の放射方向に位置した電荷伝導性領域（１３）
が配置され、リングの半径方向変位を感知する。リン
グ、その支持体（１５）及び電荷伝導性領域は、モール
ド内で、単一の集積回路を備えた普通のケイ素基体（３
０）の表面上に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は振動ジャイロスコープの
ためのミクロ構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】回転センサの分野では、
回転表示手段として振動する機械素子（振動素子）を利
用する装置が典型的なものである。このような振動回転
センサに使用する振動素子の種々の基本的な形状として
は、ディスク、音叉、シリンダ、半球状のシェル等が知
られている。これらすべての振動回転センサはその振動
素子の回転により生じるコリオリ効果を利用している。
コリオリの力は、振動素子の回転に比例して（その回転
速度とは無関係に）振動素子における共振パターン（定
常波）の方位に顕著に影響を及ぼすことが知られてい
る。
【０００３】最もよく知られた型式の振動回転センサは
振動素子として３つの半球状のシェルを使用し、互いに
直交する三軸のまわりでの回転を検出する。普通の航空
電子工学分野において半球状共鳴ジャイロ（ＨＲＧ）と
して知られるように、それらの装置は、低回転速度にお
いて、慣性型式の航空装置に要求されるような超高精度
及び超高感度を提供する。半球状共鳴ジャイロの他の特
徴は、民間飛行や軍事飛行における他の回転感知技術に
比べて、有用な作動寿命が一層長く、信頼性が一層高
く、一層安価なことである。
【０００４】他の回転センサは武器誘導及び武器制御の
ためのものである。この種のセンサの性能は弾薬の大き
な直線加速及び回転加速特性に耐えうるものである。こ
れらの型式のセンサは半球状共鳴ジャイロよりも一層小
型で安価であるが、低回転速度での精度及び感度は低
い。
【０００５】航空電子工学又は武器誘導において財政上
及び機能上魅力のある回転感知装置は他の分野、例えば
普通の自動車電子工学分野では魅力のあるものではな
い。寸法、質量及び機能上の超過又は不足の如き他の因
子は別としても、コストの面だけでも、回転を感知する
ためにこのような装置を自動車に組み込むことは得策で
ない。
【０００６】
【発明の目的】本発明の目的は、振動ジャイロスコープ
のための改善したミクロ構造体を提供することである。
【０００７】
【発明の構成並びに作用効果】本発明の一形態によれ
ば、ケイ素基体ベースと、リングと、実質上半径方向で
減衰しない態様でリングをベースの上方で支持するため
の支持手段とを有することを特徴とするミクロ構造体が
提供される。
【０００８】本発明の別の形態によれば、基体上にミク
ロ構造体を抵抗性を持って構造的に相互接続するための
接着領域を形成する工程と、接着領域を露出させる貫通
開口を有する除去可能なスペーサ層を設ける工程と、除
去可能なスペーサ層上に除去可能なメッキベース層を設
ける工程と、除去可能なメッキベース層及び接着領域を
露出させ、基体に実質上垂直で、ミクロ構造体の外形を
形成する壁を有する高縦横比の電鋳モールドを形成する
工程と、モールドの内部でミクロ構造体を電鋳する工程
と、モールドと除去可能なスペーサ層及びメッキベース
層とを除去して、ミクロ構造体を取り出す工程と、を有
することを特徴とするミクロ構造体形成方法が提供され
る。
【０００９】本発明により、適度な精度、単一軸のまわ
りにおける回転の検出、最小寸法、最小質量、大量生産
に有効な設計、及び、（例えば、能動懸架装置や能動リ
アステアリングの如き車両運転装置やシャシー制御装置
に使用する）自動車構造体の全体価格に匹敵するコスト
を有するジャイロスコープを提供できる。
【００１０】本発明は軸線のまわりでの回転を感知する
型式の振動ジャイロスコープのためのミクロ構造体を提
供できる。
【００１１】好ましくは、振動部材は基本共振周波数で
の高Ｑ値半径方向振動を維持するリング状部分を有す
る。リング状部分の半径方向振動を感知でき、これを共
鳴定常波パターンの位置を決定するために使用できる。
感知軸線及びリング状部分の対称中心軸線のまわりでの
振動部材の回転は全回転角度からの定常波パターンの歳
差を生じさせる。好ましくは、定常波パターンの歳差は
回転速度に対して独立しており、定常波パターンの回転
及びその方向を直接測定できる。
【００１２】好ましい実施例においては、ミクロ構造体
は実質上平坦なベースと、ベースに垂直な実質上円筒状
の壁を有するリング状の振動部材とを有する。実質上半
径方向に減衰しない状態でリング状振動部材を支持する
支持手段が設けてある。好ましくは、このような支持手
段はリング状振動部材からこの部材と同軸でベースに垂
直な支持部材へ延びる複数個の等角度間隔で離間したス
ポークを有する。これらのスポークは半径方向に対して
柔軟性を有し、実質上湾曲形状を有する。好ましくは、
リング状振動部材は導電性であり、その外周のまわりに
位置した複数個の電荷伝導性領域に対してチャージ板を
提供する。
【００１３】振動ジャイロスコープのためのミクロ構造
体を形成するための好ましい実施例においては、抵抗的
及び構造的にミクロ構造体に相互連結する接着領域をベ
ース上に設ける。この好ましい実施例に関連して、これ
ら接着領域は中央支持部材のベースにおいて及びリング
状振動部材の外周のまわりの電荷伝導性領域において形
成される。金属ミクロ構造体を形成しこれに接続する接
着領域において、接着領域メッキベース層を設けるとよ
い。ベース上に除去可能な層を設けて、ミクロ構造体の
すべての自由起立部分をベースから隔離するとよい。好
ましい実施例においては、リング状振動部材及び複数個
のスポークの下方で、中央支持部材からリング状振動部
材を支持する領域を設ける。好ましくは、除去可能なメ
ッキ層をミクロ構造体の自由起立部分に関連して蒸着す
る。次いで、ベースの面に対して実質上垂直な壁を有す
るモールドにより、ミクロ構造体をベースの平面外へ位
置決めする。モールドの垂直壁はこれを通して接着領域
及び除去可能なメッキベース層を露出させる。
【００１４】好ましくは、次いで、ミクロ構造体をモー
ルド内で電鋳し、均一材料のミクロ構造体を提供する。
次いで、モールド及び除去可能な層を取り除き、ミクロ
構造体のみを残す。好ましくは、ミクロ構造体を接着さ
せるベースは少なくとも制御及び読出し回路の一部を含
む予め組立てたモノリシック集積回路を有する。
【００１５】
【実施例】図１ａ及び図１ｂを参照すると、本発明の一
実施例に係るミクロ機械加工した振動ジャイロスコープ
１０は、ジャイロスコープのためのミクロ構造体の基礎
となるベース１２を有する。普通のケイ素基体はジャイ
ロスコープのための十分な基礎を提供できる。
【００１６】ジャイロスコープ１０のリング１４は支持
ハブ１５と同心的に位置する。８個の等角度間隔で分布
した半円形のスポーク１６はリング１４をハブ１５に連
結している。ハブ１５はベース１２に結合され、スポー
ク１６のすべての下面はギャップ即ち空間１７（図１
ｂ）を伴ってベース１２から離間している。
【００１７】別の実施例（図示せず）としては、一端を
ベースに取り付けられ、他端で半径方向の振動を支持す
ることのできるシリンダを用いる。しかし、これら２つ
の実施例を比べると、先の実施例ではすべての運動がベ
ースの面で生じるのに対し、後の実施例ではベースに垂
直でシリンダの一端を通して伝えられる振動が発生し
（先の実施例では減衰されない）エネルギの一部が減衰
されてしまうので、先の実施例の方が好ましい。角度ゲ
イン（一定の回転に対する歳差の量）は、すべてのエネ
ルギが１つの面内に保持され、従って好ましい先の実施
例の方が大きい。スポークの別の幾何学形状としては、
ベースの面においてＳ字状となるようにしてもよい。曲
がりくねった形状のスポークは、複数個の不連続な同心
リングの半径方向に整合した円弧部分を有するものとす
ることができ、これらの円弧部分は、一つ置きの対の円
弧端部で、中央ハブから振動リングへ延びる複数個の不
連続的な半径方向部材の部分に結合される。
【００１８】図示のようなハブ及び半円形のスポークを
有する好ましい実施例においては、８個のスポークを示
す。一層多数のスポークを用いてもよいが、装置の感度
及び精度が大幅に減少する。しかし、一般に、任意の８
の倍数のスポークはハブ及びスポーク支持体にとって可
能な最大感度及び精度を提供することが知られている。
８の倍数のスポークを使用した場合、発生した定常波パ
ターンに対する減衰効果はリングに関し対称的となる。
それ故、任意の位置即ち任意のアライメントにおける定
常波パターンの周波数は同じになる。８の倍数以外の多
数のスポークを用いた場合、減衰効果は、非対称的とな
り、アライメントによって周波数の変わる定常波パター
ンとなる。定常波パターンはアライメントにドリフトす
る傾向を有し、これにより、運動に対する抵抗が最小と
なる。すなわち、最小減衰アライメントが得られる。そ
れ故、８の倍数以外のスポークを用いた場合は、装置に
おいて望ましくないドリフトを生じさせてしまう。半径
方向の剛性が小さいこと、使用材料量が少ないこと、任
意の８の倍数のスポークに対する製造が最も簡単である
ことから、８個のスポークが最も望ましい。
【００１９】図１ａ及び図１ｂには、多数の電荷伝導性
領域１３をも示し、これらの領域は、リング１４の外周
のまわりで対称的に位置し、ギャップ１８を伴ってリン
グから離間したピックオフ即ち駆動電極として一般的に
知られている。図１ａに示す電荷伝導性領域１３の配列
は、リング１４における共鳴定常波パターンの検出及び
駆動にとって十分な少なくとも１つの構成を示す。特殊
な制御及び読取り回路は本出願人に係る特願平６−１０
３７５明細書に記載されている。特殊な装置の応用、精
度向上の要求及び関連する回路に応じて、更なる電荷伝
導性領域（図示せず）を追加してもよい。
【００２０】図１ａ、図１ｂの実施例では普通のケイ素
基体として示すベース１２はモノリシックの集積回路と
して予め作った回路を備えてもよい。事実、好ましい実
施例では、装置回路の少なくとも一部がベース１２内に
組み込まれ、露出した金属化領域を介してミクロ構造体
に抵抗を伴って接続している。各容量性領域１３に近接
して緩衝回路を設けることにより、一層遠方に設けた回
路を使用した場合に比べて、信号の完全性が大幅に改善
される。その理由は、電荷伝導性領域が比較的容易に減
衰する比較的小さな容量性変化を示すからである。
【００２１】リング１４の製造においては、ベース１２
の面に対して垂直方向のリングの高さを最大にすること
が望ましい。これにより、周面での表面積が増大し、対
応して電荷伝導性領域１３に大きな容量性チャージを提
供し、信号の減衰が小さくなるようにする。
【００２２】ミクロ構造体の高さが許される範囲で、リ
ング１４の直径を増大させるのが望ましい。その理由
は、直径を大きくすれば、リング１４の平面内(in-plan
e)固有周波数が減少するからである。リング１４の固有
周波数が減少すれば、感度が増大しドリフトが減少す
る。その理由は、これら２つのパラメータが周波数に敏
感だからである。リングの直径を増大させると、構造体
の平面外(out-of-plane)固有周波数が減少し、平面内固
有周波数と平面外固有周波数との間の差が小さくなる。
増大した信号（平面内）対ノイズ（平面外）比を介し
て、少なくとも平面外固有周波数が平面内固有周波数の
検出に支障をきたさない程度に、平面外固有周波数をリ
ング１４の平面内固有周波数より大きい状態に維持する
のが望ましい。例えば、構造体の任意の平面外固有周波
数に対しては、平面内共振周波数応答曲線上の３デシベ
ル点以上の周波数が望ましい。
【００２３】リング壁の厚さに関しては、最小幅を有す
るリング１４を製造するのが最も望ましい。その理由
は、こうすることにより、平面内固有周波数が小さくな
るからである。従って、リング１４の質量が小さくな
り、共鳴を維持するためのエネルギ入力が少なくなる。
しかし、装置の特定の応用においては、平面内共振周波
数の低下に制限がある。例えば、自動車における回転を
感知する場合、路面ノイズ又は自動車の他の振動特性が
感知信号に混ざってしまう程度までリング１４の固有共
振周波数を低下させるのは望ましくない。
【００２４】次に、回転感知装置の自由起立振動リング
部分１４を製造するための組立て工程につき、図２ａな
いし図２ｆを参照して説明する。基体３０は、予め組立
てたモノリシックの集積回路を有するケイ素基体材料で
構成されている。アルミニウム製の相互連結部３２を設
けて基体３０内の集積回路に抵抗接触させるか、又は、
相互連結部が基体３０の外部の回路に接続する電気掃引
線部分を有するようにする。普通のプラズマ蒸着窒化ケ
イ素又は低温酸化物の如きパシベーション化層３１を基
体３０上に設け、すべてのアルミニウム相互連結部領域
上に接触穴を穿孔する。図２ａはパシベーション化層３
１を通して露出したアルミニウム相互連結部３２を有し
ベース１２’を形成する基体３０を示す。
【００２５】次いで、アルミニウム相互連結部３２の上
方でこれらに隣接して接着領域の抵抗性部分及び構造部
分をそれぞれ形成する。抵抗性部分は主としてミクロ構
造体をアルミニウム相互連結部へ電気的に接続する機能
を果たすが、これに隣接する構造部分は機械的な接続の
ために使用する。好ましくは、１００ナノメータのチタ
ン／タングステン合金のバリヤ層３３をスパッタリング
法により蒸着し、次いで、２００ナノメータの金メッキ
層３４をスパッタリング法により蒸着する。次いで、同
様に、約１００ナノメータのタングステンの保護層４５
を蒸着する。保護層４５は金メッキ層３４が接着領域の
位置決めの後に蒸着した除去可能なアルミニウム層（後
述）と反応するのを阻止する。次いで、型どりを行い、
接着領域（この上にミクロ構造体を配置する）を形成す
る。タングステンの保護層４５は、４フッ化炭素（ＣＦ
4）によるエッチングにより、接着領域を形成しないす
べての領域上から除去される。次いで、ヨウ化カリウム
（ＫＩ／ＫＩ2）の湿式化学エッチング溶液を用いて幾
何学的に同様の方法で金を型どり、その後、４フッ化炭
素（ＣＦ4）プラズマによりチタン／タングステン合金
のバリヤ層を同様に型どる。金はメッキベース層である
のが好ましい。その理由は、大半の電気蒸着物がこれに
良好に接着するからである。しかし、銅やニッケルの如
き他の材料を使用することもできる。チタン／タングス
テン合金のバリヤ層３３は金メッキ層３４のための接着
層として及びアルミニウムの相互連結部３２と反応しな
いように金を保持するための拡散バリヤとして二重の機
能を果たす。
【００２６】次の工程で、除去可能なスペーサ層３５
（図２ｂ）を形成する。この層はベース１２とリング１
４及びスポーク１６の底縁との間に図１ｂに示す空間１
７を実質上形成させる。開口３６は除去可能なスペーサ
層３５を貫通して接着領域の上方に形成される。好まし
くは、アルミニウムが電子ビーム蒸発法により約３ミク
ロンメータの厚さの除去可能なスペーサ層３５として蒸
着される。標準の湿式化学エッチングを用いて接着領域
の上方からアルミニウムの除去可能なスペーサ層３５を
型どり、貫通開口３６を穿孔する。図２ｂはこの時点ま
での処理を行った単一接着領域の構造を示す。
【００２７】処理の次の工程で、ミクロ構造体の自由起
立部分のための除去可能なメッキベース層３７を形成す
る。好ましくは、７５ナノメータのタングステン層を除
去可能なメッキベース層３７として蒸着し、除去可能な
スペーサ層３５及び接着領域を覆う。次いで、約７５ナ
ノメータの厚さの除去可能な保護層３８を同領域上に蒸
着する。好ましくは、この層３８はアルミニウムで形成
する。
【００２８】次いで、標準のアルミニウムエッチングに
よる湿式化学エッチングにより除去可能な保護層３８を
接着領域上から除去し、更なる処理の期間中に下側の金
が再スパッタリングされないように保護するためのタン
グステンで被覆された状態の接着領域を残す。除去可能
な保護層３８は、更なる処理期間中に除去可能なメッキ
ベース層３７を保護するために設けられ、後述する電鋳
処理の前に金接着領域上に残ったタングステンを除去す
る際のエッチングマスクとして設けられている。図２ｃ
はこの時点までの処理を行った構造体を示す。
【００２９】次に、モールドの形成を行う。モールド層
３９のための好ましい材料はポリイミドであり、最初
に、存在する材料上にスピニングし、約２５マイクロメ
ータの厚さに硬化させる。次いで、モールド層３９を型
どり、ミクロ構造体の外形を形成する。好ましくは、マ
スク層４０は米国のフタレックス社(Futurex Corporati
on)製のＳＯＧでできた１００ナノメータの層を有し、
この層を存在するモールド層３９の頂部上にスピニング
し、それ自体を型どりミクロ構造体の所望の外形を形成
する。普通のポジ型フォトレジストマスクを使用し、反
応ガスとして４フッ化炭素（ＣＦ4）を用いた反応性イ
オンエッチング処理により、層４０を型ど。次いで、反
応ガスとして純粋酸素を用いた反応性イオンエッチング
処理により、モールド層３９をメッキベース保護層３８
までエッチングし、アンダーカットの最も少ないほぼ垂
直のモールド壁を形成する。代わりに、層３９として感
光性ポリイミドを使用し、モールドを形成するために紫
外線露光を使用することができる。モールド形成後、保
護層３８をマスクとして用いた湿式化学エッチングによ
り、金接着領域上のタングステン層３７、４５を除去
し、次いで、標準のアルミニウムエッチング法により、
モールド層３９に形成した壁間の除去可能なメッキベー
ス層３７上からメッキベース保護層３８自体を除去す
る。図２ｄはこの時点までの処理を行った構造体を示
す。
【００３０】次の製造工程では、ミクロ構造体を電鋳す
る。好ましくは、バレット硫酸ニッケル処理(barrett s
ulfamate nickel process)を用いてニッケルミクロ構造
体を形成する。この処理の特徴は低応力蒸着及び高反復
能力にある。所定の電流密度で一定時間だけメッキする
ことにより、ミクロ構造体をモールドの頂部近傍で電鋳
する。所要のメッキ時間はバレット硫酸ニッケルメッキ
処理の既知のメッキ速度から計算する。この実施例では
ニッケルを使用したが、ミクロ構造体を電鋳するため
に、ニッケル合金を含む他の材料を使用することもでき
る。このような代わりの材料としては、例えば、純ニッ
ケルより高いＱ値を有するニッケル／鉄合金が望まし
い。図２ｅはモールド及び除去可能な層が適所にまだ残
った状態での完全に電鋳したミクロ構造体５０を示す。
【００３１】最後の主要な製造工程は、ミクロ構造体を
解放するためにモールド及び除去可能な層を除去するこ
とである。上述の材料を使用したこの実施例において
は、標準のＯ2プラズマ灰化法によりモールドを除去
し、水酸化カリウム及びフェロシアン酸塩カリウムの水
溶液を用いた湿式化学処理により、除去可能なスペーサ
層を除去する。図２ｆはモールド及び除去可能な層を除
去した後の自由起立ミクロ構造体５０を示す。図２ｆは
また、図１ａ及び図１ｂに示したものと類似のリング１
４’、支持体１５’及びスポーク１６’の一部をも詳細
に示す。
【００３２】図を明瞭にするため、図２ａ−２ｆには電
荷伝導性領域１３は示さない。電荷伝導性領域は自由起
立リング１４’及び支持体１５’と同じ方法で電鋳され
る。前述のように、電荷伝導性領域１３はギャップ１８
だけ離間してリング１４’に隣接して位置決めされる
（図１ｂ）。
【００３３】共鳴構造体を利用するセンサにとって慣行
の如く、高質Ｑ値の振動を得るためには真空パッケージ
が使用される。それ故、構造体のＱ値を最大化するため
に構造体を真空パッケージするのが望ましい。使用する
代表的な真空パッケージ技術では、半導体のための周知
の溶接密閉技術を使用して全体のチップを真空パッケー
ジするか、又はキャップウエハ及び修正したフリップク
リップ技術を使用してチップレベル上のミクロ構造体の
自由起立部分のみを真空パッケージする。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ａは一実施例に係るジャイロスコープの平
面図、図１ｂはジャイロスコープの立面図である。
【図２】図２ａないし図２ｆは図１ａ及び図１ｂのジャ
イロスコープを製造する方法の一実施例における種々の
工程を示す図で、図２ａはパシベーション化層を通して
露出したアルミニウム相互連結部を有しベースを形成す
る基体を示し、図２ｂはスペーサ層を型どり、貫通開口
を穿孔した時点までの処理を行った単一接着領域の構造
を示し、図２ｃは保護層を設けた時点までの処理を行っ
た構造体を示し、図２ｄは保護層を除去し、金メッキ層
を露出させた時点までの処理を行った構造体を示し、図
２ｅはモールド及び除去可能な層が適所にまだ残った状
態での完全に電鋳したミクロ構造体を示し、図２ｆはモ
ールド及び除去可能な層を除去した後の自由起立ミクロ
構造体を示す。
【符号の説明】
１０ ジャイロスコープ １２ ベース １３ 電荷伝導性領域 １４ リング １５ 支持ハブ １６ スポーク ３０ 基体 ３１ パシベーション層 ３３ バリヤ層 ３４ 接着領域（メッキ層） ３５ スペーサ層 ３６ 開口 ３７ メッキベース層 ３８ 保護層 ３９ モールド層 ４０ マスク層 ５０ ミクロ構造体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デーヴィッド・スタージ・エディ アメリカ合衆国ミシガン州48095，ワシン トン，キラーニー 11201

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 振動ジャイロスコープのためのミクロ構
    造体において、 ケイ素基体ベース（１２）と；リング（１４）と；実質
    上半径方向で減衰しない態様で上記リングを上記ベース
    の上方で支持するための支持手段（１５、１６）と；を
    有することを特徴とするミクロ構造体。
  2. 【請求項２】 上記支持手段が上記ベースに実質上垂直
    な支持部材（１５）と、この支持部材に対して実質上同
    軸の状態で上記リングを支持し同リングを該ベースから
    離間させた状態で同支持部材と同リングとを結合するス
    ポーク手段（１６）とを有することを特徴とする請求項
    １のミクロ構造体。
  3. 【請求項３】 上記スポーク手段が、等間隔で離間し、
    半径方向の柔順性を有する湾曲した複数個のスポーク
    （１６）を有することを特徴とする請求項２のミクロ構
    造体。
  4. 【請求項４】 上記スポーク手段が上記支持部材から上
    記リングに向かって曲がりくねった形状を有する複数個
    の半径方向に柔順性のスポークを有することを特徴とす
    る請求項２のミクロ構造体。
  5. 【請求項５】 上記スポーク手段が上記リングの高Ｑ値
    半径方向振動を提供するような寸法を有することを特徴
    とする請求項２、３又は４のミクロ構造体。
  6. 【請求項６】 上記リングの周辺部が実質上全体的に電
    荷伝導性となっていることを特徴とする請求項１ないし
    ５のいずれかに記載のミクロ構造体。
  7. 【請求項７】 上記リングの周辺部に隣接して位置した
    複数個の電荷伝導性の部材（１３）を備え、これらの電
    荷伝導性部材が当該リングと共働して複数個の容量性領
    域を形成することを特徴とする請求項６のミクロ構造
    体。
  8. 【請求項８】 上記リング、上記支持手段及び上記複数
    個の電荷伝導性部材がニッケルでできていることを特徴
    とする請求項７のミクロ構造体。
  9. 【請求項９】 上記ベースが信号コンディショニング回
    路を備えたモノリシック集積回路を有することを特徴と
    する請求項１ないし８のいずれかに記載のミクロ構造
    体。
  10. 【請求項１０】 上記ベースが上記リング内の定常波パ
    ターンの位置を確立し維持し検出するための信号コンデ
    ィショニング及び制御回路を有することを特徴とする請
    求項８のミクロ構造体。
  11. 【請求項１１】 真空パッケージキャップウエハを備え
    たことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記
    載のミクロ構造体。
  12. 【請求項１２】 上記リング及び上記支持手段が一体で
    実質上円筒状の構造体を形成することを特徴とする請求
    項１ないし１１のいずれかに記載のミクロ構造体。
  13. 【請求項１３】 振動ジャイロスコープのためのミクロ
    構造体を形成する方法において、 基体（３０）上でミクロ構造体を抵抗性を持って構造的
    に相互接続するための接着領域（３４）を形成する工程
    と；上記接着領域を露出させる貫通開口（３６）を有す
    る除去可能なスペーサ層（３５）を設ける工程と；上記
    除去可能なスペーサ層上に除去可能なメッキベース層
    （３７）を設ける工程と；上記除去可能なメッキベース
    層及び上記接着領域を露出させ、上記基体に実質上垂直
    で、ミクロ構造体の外形を形成する壁を有する高縦横比
    の電鋳モールド（３９）を形成する工程と；上記モール
    ドの内部でミクロ構造体を電鋳する工程と；上記モール
    ドと上記除去可能なスペーサ層及びメッキベース層とを
    除去して、ミクロ構造体を取り出す工程と；を有するこ
    とを特徴とするミクロ構造体形成方法。
  14. 【請求項１４】 上記基体がパシベーション層（３１）
    を通して露出した金属化領域（３２）を備えたモノリシ
    ック集積回路を有し；更に、ミクロ構造体に対して構造
    的な相互接続を行うための上記接着領域（３４）を、上
    記金属化領域を直接取り巻く状態で上記パシベーション
    層上に形成する工程と、上記接着領域を露出させるため
    に上記除去可能なメッキベース層を貫通する開口を設け
    る工程とを有することを特徴とする請求項１３の方法。
  15. 【請求項１５】 上記接着領域を形成する工程が、拡散
    バリヤ層（３３）を蒸着する工程と、この拡散バリヤ層
    上に接着領域メッキベース層（３４）を蒸着する工程
    と、接着領域を形成するようにこれら拡散バリヤ層及び
    接着領域メッキベース層を型どる工程とを有することを
    特徴とする請求項１３の方法。
  16. 【請求項１６】 上記拡散バリヤ層がチタンとタングス
    テンとの合金でできており、上記接着領域メッキベース
    層が金でできていることを特徴とする請求項１５の方
    法。
  17. 【請求項１７】 上記除去可能なスペーサ層を設ける工
    程が、電子ビーム蒸発によりアルミニウム層（３５）を
    蒸着する工程と、湿式化学エッチングにより上記接着領
    域の上方に開口を形成するようにこのアルミニウム層を
    型どる工程とを有することを特徴とする請求項１３ない
    し１６のいずれかに記載の方法。
  18. 【請求項１８】 上記除去可能なメッキ層を設ける工程
    が、除去可能なメッキベース層（３７）を蒸着する工程
    と、この除去可能なメッキベース層の上に除去可能な保
    護層（３８）を蒸着する工程と、上記接着領域上の前記
    保護層の部分を穿孔して、当該除去可能なメッキベース
    層を露出させる工程とを有することを特徴とする請求項
    １３ないし１７のいずれかに記載の方法。
  19. 【請求項１９】 上記除去可能なメッキベース層がタン
    グステンでできており、上記除去可能な保護層がアルミ
    ニウムでできていることを特徴とする請求項１８の方
    法。
  20. 【請求項２０】 上記モールドと上記除去可能なスペー
    サ層及びメッキベース層とを除去する工程が、水酸化カ
    リウム及びフェロシアン酸塩カリウムによる湿式化学処
    理法で行われることを特徴とする請求項１９の方法。
  21. 【請求項２１】 上記メッキベース層のための保護層が
    湿式化学エッチングにより穿孔されることを特徴とする
    請求項１８、１９又は２０の方法。
  22. 【請求項２２】 上記高縦横比の電鋳モールドを形成す
    る工程が、エッチング可能な厚いモールド層（３９）を
    スピニング加工する工程と、マスク層（４０）をスピニ
    ング加工する工程と、ミクロ構造体の外形を形成するよ
    うにこのマスク層を型どる工程と、エッチングマスクと
    して型どったマスク層を使用して、上記接着領域の上方
    では上記除去可能なメッキベース層まで及びその他の領
    域の上方では上記除去可能な保護層まで、上記モールド
    層をエッチングする工程と、上記接着領域上から当該除
    去可能なメッキベース層を除去する工程と、該モールド
    層のエッチングにより露出したその他の領域での該メッ
    キベース層上から該除去可能な保護層を除去する工程と
    を有することを特徴とする請求項１３ないし２１のいず
    れかに記載の方法。
  23. 【請求項２３】 上記モールド層がポリイミドでできて
    いることを特徴とする請求項２２の方法。
  24. 【請求項２４】 上記モールドと上記除去可能なスペー
    サ層及びメッキベース層とを除去する工程が、Ｏ2プラ
    ズマ灰化法により行われることを特徴とする請求項２３
    の方法。
  25. 【請求項２５】 上記マスク層をパターン化し上記モー
    ルド層をエッチングする工程が、反応性イオンエッチン
    グにより行われることを特徴とする請求項２２、２３又
    は２４の方法。
  26. 【請求項２６】 ミクロ構造体を電鋳する工程が、バレ
    ット硫酸ニッケル処理により行われることを特徴とする
    請求項２３の方法。
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