WO2015198536A1 - 角速度センサ - Google Patents

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WO2015198536A1
WO2015198536A1 PCT/JP2015/002811 JP2015002811W WO2015198536A1 WO 2015198536 A1 WO2015198536 A1 WO 2015198536A1 JP 2015002811 W JP2015002811 W JP 2015002811W WO 2015198536 A1 WO2015198536 A1 WO 2015198536A1
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angular velocity
velocity sensor
substrate
piezoelectric
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PCT/JP2015/002811
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貴巳 石田
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
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Definitions

  • the present invention relates to an angular velocity sensor using a piezoelectric thin film used in a navigation system or the like.
  • a lower electrode, a piezoelectric body, and an upper electrode are laminated in this order on a silicon substrate, and a step is provided on the side surface of the piezoelectric body.
  • Patent Document 1 A conventional angular velocity sensor similar to this angular velocity sensor is disclosed in Patent Document 1, for example.
  • the angular velocity sensor includes a substrate, a lower electrode provided on the substrate, a piezoelectric body provided on the lower electrode, and an upper electrode provided on the piezoelectric body.
  • the piezoelectric body has a first portion having a side surface connected to the lower surface of the piezoelectric body and a second portion having a side surface connected to the upper surface of the piezoelectric body and located above the first portion.
  • the complementary angle of the angle between the upper surface of the piezoelectric body and the side surface of the second portion of the piezoelectric body is smaller than the angle between the lower surface of the piezoelectric body and the side surface of the first portion of the piezoelectric body.
  • This angular velocity sensor can effectively suppress stress concentration on the piezoelectric body.
  • FIG. 1 is a plan view of an angular velocity sensor according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the angular velocity sensor shown in FIG.
  • FIG. 3A is a diagram for explaining a method of manufacturing the angular velocity sensor according to the embodiment.
  • FIG. 3B is a diagram for explaining the method of manufacturing the angular velocity sensor according to the embodiment.
  • FIG. 3C is a view for explaining the method of manufacturing the angular velocity sensor according to the embodiment.
  • FIG. 3D is a view for explaining the method of manufacturing the angular velocity sensor according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a sectional view of another angular velocity sensor according to the embodiment.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the angular velocity sensor shown in FIG.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the angular velocity sensor shown in FIG.
  • FIG. 5C is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the angular velocity sensor shown in FIG.
  • FIG. 5D is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the angular velocity sensor shown in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of still another angular velocity sensor according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of still another angular velocity sensor according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view of an angular velocity sensor 100 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the angular velocity sensor shown in FIG.
  • the substrate 51 is obtained by processing silicon, and has a shape of a tuning fork having a connection portion 351 and two arms 751 and 752 each having one end connected to the connection portion 351.
  • the arms 751 and 752 extend in parallel to each other.
  • the detection unit 120 and the drive units 130 and 140 are provided on the upper surface 51 ⁇ / b> A of the substrate 51.
  • the detection unit 120 is located between the drive units 130 and 140.
  • the driving unit 130 is positioned inside the arms 751 and 752 that are parallel to each other, and the driving unit 140 is positioned outside the arms 751 and 752 that are parallel to each other.
  • the angular velocity sensor 100 is configured by processing the substrate 51, the detection unit 120, and the drive units 130 and 140 into a predetermined shape.
  • An insulating film made of an insulator such as silicon oxide is formed on the surface of the substrate 51, and at least the upper surface 51A has an insulating property.
  • the substrate 51 has a tuning fork shape, but may have another shape such as an H shape.
  • drive units 130 and 140 have substantially the same shape.
  • the detecting unit 120 is configured by laminating a lower electrode 52, a piezoelectric body 53, and an upper electrode 54 in this order from the upper surface 51A of the substrate 51.
  • the driving unit 130 is configured by forming the lower electrode 24, the piezoelectric body 34, and the upper electrode 44 in this order.
  • the driving unit 140 is configured by forming the lower electrode 23, the piezoelectric body 33, and the upper electrode 43 in this order.
  • the angular velocity sensor 100 includes a substrate 51, a piezoelectric body 33 having a lower electrode 23 provided on the upper surface 51 A of the substrate 51, a lower surface 33 B provided on the upper surface 23 A of the lower electrode 23, and the piezoelectric body 33. And an upper electrode 43 provided on the upper surface 33A.
  • the lower electrode 23, the piezoelectric body 33, and the upper electrode 43 constitute a drive unit 140.
  • the angular velocity sensor 100 is provided on a lower electrode 24 provided on the upper surface 51A of the substrate 51, a piezoelectric body 34 having a lower surface 34B provided on the upper surface 24A of the lower electrode 24, and an upper surface 34A of the piezoelectric body 34.
  • the upper electrode 44 is further provided.
  • the lower electrode 24, the piezoelectric body 34, and the upper electrode 44 constitute a drive unit 130.
  • the angular velocity sensor 100 is provided on a lower electrode 52 provided on the upper surface 51A of the substrate 51, a piezoelectric body 53 having a lower surface 53B provided on the upper surface 52A of the lower electrode 52, and an upper surface 53A of the piezoelectric body 53.
  • the upper electrode 54 is further provided.
  • the lower electrode 52, the piezoelectric body 53, and the upper electrode 54 constitute a detection unit 120.
  • the lower electrodes 23, 24, 52 are made of platinum (Pt), platinum-titanium alloy (Pt—Ti alloy), gold (Au), copper (Cu), nickel (Ni), aluminum (Al), or other metals, or It is formed by attaching an oxide conductor such as ruthenium oxide (RuO 2 ) or iridium oxide (IrO 2 ) to the upper surface 51A of the substrate 51 by vapor deposition, sputtering, vapor deposition method, plasma assisted vapor deposition method or the like. be able to.
  • Pt platinum
  • Pt—Ti alloy platinum-titanium alloy
  • Au gold
  • Cu copper
  • Ni nickel
  • Al aluminum
  • oxide conductor such as ruthenium oxide (RuO 2 ) or iridium oxide (IrO 2 )
  • a lead zirconate titanate film As a material of the piezoelectric bodies 33, 34, and 53, a lead zirconate titanate film (PZT) is preferable because a thin film having good crystal orientation is easily produced.
  • PZT lead zirconate titanate film
  • a lead titanate (PT) film, a lead zirconate (PZ) film, a lanthanum (La) -added lead zirconate titanate (PLZT) film, or the like can be used as the material of the piezoelectric bodies 33, 34, and 53.
  • the upper electrodes 43, 44, and 54 can be formed of the same material as the lower electrodes 23, 24, and 52. However, the upper electrodes 43, 44, and 54 need to be mounted by wire leads or the like for electrical connection with an external device. It is desirable to form. Further, the upper electrodes 43, 44, 54 may be formed of an oxide such as iridium oxide (IrO 2 ) having a lattice constant close to that of the piezoelectric bodies 33, 34, 53.
  • IrO 2 iridium oxide
  • the piezoelectric body 33 of the driving unit 140 has a side surface 33C connected to the upper surface 33A and the lower surface 33B.
  • the complementary angle ⁇ 1 of the angle ⁇ 0 between the upper surface 33A of the piezoelectric body 33 and the side surface 33C of the piezoelectric body 33 is preferably smaller than 45 °.
  • the piezoelectric body 53 is processed so that the complementary angle ⁇ 1 is larger than 45 °, high power is required during dry etching for processing.
  • plasma damage generated on the side surface 33C of the piezoelectric body 33 becomes large.
  • the crystallinity of the piezoelectric body 33 is deteriorated and the characteristics of the piezoelectric body 33 are deteriorated due to the influence of oxygen vacancies generated on the side surface 33C of the piezoelectric body 33.
  • the complementary angle ⁇ 1 is preferably smaller than 45 °.
  • the complementary angle ⁇ 1 is larger than 20 °. With this configuration, plasma damage to the piezoelectric body 33 can be suppressed.
  • the detection unit 120 and the drive unit 130 may have the same structure as the drive unit 140.
  • a sub-trench generated during dry etching is formed in the piezoelectric body.
  • the sub-trench is a depression (or groove) generated in the piezoelectric body due to excessive etching when dry etching a non-volatile material (hard etching material) such as a piezoelectric body.
  • a non-volatile material hard etching material
  • this sub-trench is formed in the piezoelectric body, for example, local stress concentration occurs in the piezoelectric body during the operation (or detection) of the piezoelectric body, and cracks occur in the piezoelectric body due to this stress concentration.
  • the reliability of the angular velocity sensor is reduced, for example, because it is easy to perform.
  • the ion species tend to be excessively attracted to the above-described corner portion, and as a result, the corner portion is etched larger than the other portions.
  • a concave shape is generated around the etched portion.
  • This phenomenon is called a sub-trench, and a sub-trench appears remarkably in dry etching of a non-volatile material (hard etching material) such as a piezoelectric body that requires etching with high ionicity (high power).
  • the sub-trench generates stress concentration in the piezoelectric body during the operation of driving (or detecting) the piezoelectric body.
  • the reliability of the angular velocity sensor decreases, for example, cracks are likely to occur in the piezoelectric body due to this stress concentration.
  • the angular velocity sensor 100 by setting the complementary angle ⁇ 1 to 45 ° or less, sub-trench generation is suppressed, and generation of cracks due to stress concentration near the sub-trench is suppressed. it can.
  • the angle ⁇ 2 between the lower surface 33B of the piezoelectric body 33 and the side surface 33C of the piezoelectric body 33 larger than 45 ° and larger than the complementary angle ⁇ 1, the influence of deterioration of the piezoelectric characteristics of the piezoelectric body 33 is suppressed.
  • the angular velocity sensor 100 is downsized.
  • the angle ⁇ 2 between the lower surface 33B of the piezoelectric body 33 and the side surface 33C of the piezoelectric body 33 of the driving unit 140 is set to be smaller than 90 °. Accordingly, the side surface 33C of the piezoelectric body 33 and the side surface of the lower electrode 23 can be made not perpendicular to the upper surface 51A of the substrate 51, and the local concentration of stress in the substrate 51 can be reduced.
  • the piezoelectric body 33 of the drive unit 140 includes a portion 133 having a side surface 133C connected to the lower surface 33B, and a portion 233 having a side surface 233C connected to the upper surface 33A and located above the portion 133.
  • the portion 233 of the piezoelectric body 33 is located on the portion 133.
  • the portion 233 of the piezoelectric body 33 is located on the upper surface of the portion 133 and connected to the portion 133.
  • the side surface 33C of the piezoelectric body includes side surfaces 133C and 233C, and a flat portion 60 connected to the side surfaces 133C and 233C between the side surfaces 133C and 233C.
  • the angle between the side surface 233C of the side surface 33C of the piezoelectric body 33 of the driving unit 140 and the upper surface 33A of the piezoelectric body 33 is an angle ⁇ 0. Furthermore, the angle between the side surface 133C of the side surface 33C of the piezoelectric body 33 of the driving unit 140 and the lower surface 33B of the piezoelectric body 33 is an angle ⁇ 2.
  • the thickness T1 in the direction D51 perpendicular to the top surface 51A of the substrate 51 of the portion 233 having the side surface 233C is preferably smaller than the thickness T2 in the direction D51 in the portion 133 having the side surface 133C. With this configuration, it is possible to reduce the size of the angular velocity sensor 100 while suppressing deterioration in characteristics of the piezoelectric body 33 of the drive unit 140.
  • the flat portion 60 is parallel to the upper surface 51A of the substrate 51.
  • the width of the flat portion 60 can be set to 1 to 2 ⁇ m, for example.
  • the side surface 133C of the portion 133 of the piezoelectric body 33 can be formed at a location away from the upper electrode 43 of the drive unit 140 to some extent.
  • the detection accuracy can be improved by disposing the side surface 133C of the portion 133 of the piezoelectric body 33 away from the position that does not contribute to the detection of the angular velocity.
  • the drive unit 130 and the detection unit 120 have the same structure as the drive unit 130.
  • the piezoelectric bodies 33 and 34 of the drive units 130 and 140 and the piezoelectric body 53 of the detection unit 120 are preferably configured to be line symmetrical.
  • the piezoelectric body 33 of the driving unit 140 is formed symmetrically with respect to the line 140L
  • the piezoelectric body 34 of the driving unit 130 is formed symmetrically with respect to the line 130L
  • the piezoelectric body of the detecting unit 120 is formed.
  • 53 is formed symmetrically with respect to the line 120L.
  • the preferable relationship between the angle ⁇ 0 (complementary angle ⁇ 1) and the angle ⁇ 2 or the relationship between the thicknesses T1 and T2 and the structure of the flat portion 60 for the piezoelectric body 33 of the driving unit 40 is the piezoelectric body 34 and the detecting unit of the driving unit 140.
  • the present invention can also be applied to 120 piezoelectric bodies 53.
  • 3A to 3D are enlarged cross-sectional views showing a method for manufacturing the angular velocity sensor 100 shown in FIGS. 1 and 2, and show a cross section of the drive unit 140.
  • the drive unit 140 and the detection unit 120 can be formed simultaneously with the drive unit 140 by the same manufacturing method.
  • an electrode layer 323 to be the lower electrode 23 is formed on the upper surface 51A of the substrate 51, and a piezoelectric layer 333 to be the piezoelectric body 33 is formed on the upper surface of the electrode layer 323.
  • An electrode layer 343 to be the upper electrode 43 is formed on the upper surface of the layer 333.
  • a resist material is again applied and exposed to form a resist 57 having a predetermined shape on the upper surface 333D of the piezoelectric layer 333 so as to cover the upper electrode 43.
  • the resist 57 covers not only the upper electrode 43 but also the side surface 233C of the portion 233 of the piezoelectric body 33 and a part of the upper surface 333D of the piezoelectric layer 333.
  • the piezoelectric layer 333 and the electrode layer 323 are dry-etched to form the remaining portion 133 and the lower electrode 23 of the piezoelectric body 33.
  • the angle ⁇ 0 between the upper surface 33A of the piezoelectric body 33 and the side surface 133C of the portion 133 of the piezoelectric body 33 is controlled, for example, by controlling the etching power.
  • the angle ⁇ 2 between the lower surface 33B of the piezoelectric body 33 and the side surface 133C of the portion 133 of the piezoelectric body 33 can be set to an arbitrary value.
  • the method of etching the piezoelectric layer 333 that becomes the piezoelectric body 33 in such a plurality of times prevents the resist from being etched during the etching of the piezoelectric layer 333 and prevents the etching operation from being performed. it can.
  • the side surface 33C of the piezoelectric body 33 can be formed in three or more stages by repeatedly performing the steps shown in FIGS. 3A and 3C.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of another angular velocity sensor 1100 according to the embodiment.
  • the angular velocity sensor 1100 includes drive units 1130 and 1140 and a detection unit 1120 provided on the upper surface 51A of the substrate 51 instead of the drive units 130 and 140 and the detection unit 120 of the angular velocity sensor 100 illustrated in FIG.
  • the drive unit 1140 includes a lower electrode 62 provided on the upper surface 51A of the substrate 51 and an upper surface of the lower electrode 62 instead of the lower electrode 23, the piezoelectric body 33, and the upper electrode 43 of the drive unit 140 shown in FIG.
  • a piezoelectric body 63 provided and an upper electrode 64 provided on the upper surface of the piezoelectric body 63 are provided.
  • the side surface 33 ⁇ / b> C of the piezoelectric body 63 of the driving unit 140 is connected to the side surfaces 133 ⁇ / b> C and 233 ⁇ / b> C between the side surfaces 133 ⁇ / b> C and 233 ⁇ / b> C of the piezoelectric body 33.
  • a parallel flat portion 60 is provided.
  • the side surface 63C of the piezoelectric body 63 does not have the flat portion 60 but has side surfaces 133C and 233C of the portions 133 and 233 connected to each other.
  • the side surfaces 133C and 233C are connected to each other.
  • the drive unit 1130 and the detection unit 1120 also have the same structure as the drive unit 1140.
  • the reliability of the angular velocity sensor 1100 can be improved.
  • the size of the detection part 120 and the drive parts 130 and 140 can be reduced, and the angular velocity sensor 1100 can be downsized.
  • 5A to 5D are enlarged cross-sectional views showing a manufacturing method of the angular velocity sensor 1100 shown in FIG. 5A to 5D, the same reference numerals are given to the same portions as those of the angular velocity sensor 100 shown in FIGS. 3A to 3D.
  • an electrode layer 362 that becomes the lower electrode 62 is formed on the upper surface 51A of the substrate 51, and a piezoelectric material that becomes the piezoelectric body 63 on the upper surface of the electrode layer 362.
  • the body layer 363 is formed, and the electrode layer 364 that becomes the upper electrode 64 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 363.
  • the electrode layer 362, the piezoelectric layer 363, and the electrode layer 364 are stacked in this order on the upper surface 51A of the substrate 51.
  • a resist material is applied and exposed to form a resist 66 having a predetermined shape on the upper surface of the electrode layer 364.
  • a resist material is applied and exposed so as to cover the upper electrode 64 and the side surface 233C of the portion 233 of the piezoelectric layer 363, thereby forming a resist 68 having a predetermined shape.
  • the piezoelectric layer 363 and the electrode layer 362 are dry-etched to form the portion 133 and the lower electrode 62 of the piezoelectric body 63.
  • the side surface 233C of the portion 233 of the piezoelectric body 63 constitutes a tapered portion. 5B and 5C, the thickness of the resist 68 is made larger than the thickness of the resist 66, and the width of the resist 68 coincides with the lower end of the tapered portion (side surface 233C).
  • the piezoelectric body 63 can be processed without forming a flat portion on the side surface 63C.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of still another angular velocity sensor 2100 according to the embodiment.
  • the same reference numerals are assigned to the same parts as those of the angular velocity sensor 100 shown in FIG.
  • the upper surface 51A of the substrate 51 is flat.
  • the upper surface 51A of the substrate 51 includes a portion 151A (a surface along the line F1 in FIG. 6) where the lower electrode 23 is provided, and a portion 251A (a surface where the lower electrode 23 is not provided). And a surface along the line F2 in FIG.
  • the portion 151A of the upper surface 51A of the base 51 is higher than the portion 251A.
  • a groove 351A located between the portions 151A and 251A is formed on the upper surface 51A of the substrate 51.
  • the angular velocity sensor 2100 can be further downsized. Furthermore, by forming the groove 351A constituting the sub-trench in the substrate 51 having a stable mechanical strength, it is possible to suppress the occurrence of cracks due to stress concentration at the time of driving or detecting the angular velocity sensor 2100, The reliability of the angular velocity sensor 2100 can be improved.
  • the portion of the upper surface 51A of the substrate 51 where the drive unit 130 and the detection unit 120 are formed also has the same structure.
  • the angle ⁇ 2 can be 90 °.
  • a voltage signal is applied to the driving units 130 and 140 from an external circuit to expand and contract the driving units 130 and 140.
  • the drive unit 130 contracts, so that the two arms 751 and 752 of the substrate 51 having the shape of a tuning fork vibrate in the X-axis direction in FIG.
  • the detection unit 120 detects the magnitude of the amplitude of the longitudinal vibration of each of the arms 751 and 752.
  • the external circuit outputs an angular velocity value based on the magnitude of the signal from the detection unit 120.
  • the monitor unit 150 includes a lower electrode provided on the substrate 51, a piezoelectric body provided on the lower electrode, and an upper portion provided on the piezoelectric body. Electrode.
  • a voltage signal is applied to the driving units 130 and 140 from an external circuit, and the arms 751 and 752 of the substrate 51 vibrate in the X-axis direction shown in FIG. Detect with body.
  • the magnitude of the detected amplitude is compared with a reference value to control the magnitude of the signal applied to the drive units 130 and 140.
  • the monitor unit 150 can be manufactured by the same method as the drive unit 140.
  • the complementary angle ⁇ 1 of the angle ⁇ 0 between the lower surface of the piezoelectric body and the side surface of the piezoelectric body is the upper surface of the piezoelectric body and the side surface of the piezoelectric body. It is not necessary to make it smaller than the angle ⁇ 2 between the two. Any one or two of the driving unit 130, the driving unit 140, the detection unit 120, and the monitoring unit 150 may be configured such that the complementary angle ⁇ 1 is smaller than the angle ⁇ 2.
  • a single crystal silicon substrate is used as the substrate 51.
  • a single crystal silicon substrate can be easily processed, has a smooth surface, and can easily obtain high flatness, so that it is easy to form a lower electrode, a piezoelectric body and an upper electrode, and to process these patterns. This is preferable.
  • the substrate 51 may be a single crystal substrate such as a crystal or magnesium oxide single crystal substrate, an amorphous substrate such as a glass substrate or a quartz substrate, or a ceramic substrate such as alumina or zirconium.
  • a sand blast method can be used as a method for producing a tuning fork shape.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of still another angular velocity sensor 3100 according to the embodiment.
  • the angular velocity sensor 3100 further includes insulating protective films 121, 131, and 141 that cover the upper surface of the upper electrode and the side surface of the piezoelectric body of the detection unit 120 and the drive units 130 and 140.
  • the portions that need to be protected with the best coverage as the protective films 121, 131, 141 and the interlayer insulating layer are the interface between the upper electrode and the piezoelectric body and the side surfaces of the piezoelectric body that have a great influence on the piezoelectric characteristics.
  • the complementary angle ⁇ 1 is smaller than 45 °.
  • a material of the protective films 121, 13, and 141 for example, aluminum oxide, silicon oxide, and silicon nitride can be used as a material of the protective films 121, 13, and 141.
  • terms indicating directions such as “upper electrode”, “lower electrode”, “upper surface”, “lower surface”, and “upward” are relative directions determined only by relative directions of components of an angular velocity sensor such as a piezoelectric body. It does not indicate an absolute direction such as a vertical direction.
  • the angular velocity sensor of the present invention has high reliability by suppressing the plasma damage to the piezoelectric body and effectively suppressing the stress concentration on the piezoelectric body. Useful.

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Abstract

　この角速度センサは、基板と、基板上に設けられた下部電極と、下部電極上に設けられた圧電体と、圧電体上に設けられた上部電極とを備える。圧電体は、圧電体の下面に繋がる側面を有する第１の部分と、圧電体の上面に繋がる側面を有してかつ第１の部分の上方に位置する第２の部分とを有する。圧電体の上面と圧電体の第２の部分の側面との間の角度の補角は、圧電体の下面と圧電体の第１の部分の側面との間の角度より小さい。この角速度センサは、圧電体への応力集中を効果的に抑制できる。

Description

角速度センサ
　本発明は、ナビゲーションシステム等に用いられる圧電体薄膜を用いた角速度センサに関する。
　従来の角速度センサでは、シリコン基板の上に下部電極、圧電体、上部電極がこの順番で積層され、圧電体の側面には段差が設けられている。
　この角速度センサに類似の従来の角速度センサは、例えば、特許文献１に開示されている。
特許第３８２９８６１号公報 特開２００８－０８５２９１号公報 特開２００９－０８９００６号公報 国際公開第２００６／１３４７４４号 特許第５３９８３１５号公報
　角速度センサは、基板と、基板上に設けられた下部電極と、下部電極上に設けられた圧電体と、圧電体上に設けられた上部電極とを備える。圧電体は、圧電体の下面に繋がる側面を有する第１の部分と、圧電体の上面に繋がる側面を有してかつ第１の部分の上方に位置する第２の部分とを有する。圧電体の上面と圧電体の第２の部分の側面との間の角度の補角は、圧電体の下面と圧電体の第１の部分の側面との間の角度より小さい。
　この角速度センサは、圧電体への応力集中を効果的に抑制できる。
図１は実施の形態にかかる角速度センサの平面図である。 図２は図１に示す角速度センサの線ＩＩ－ＩＩに沿った断面図である。 図３Ａは実施の形態にかかる角速度センサの製造方法を説明する図である。 図３Ｂは実施の形態にかかる角速度センサの製造方法を説明する図である。 図３Ｃは実施の形態にかかる角速度センサの製造方法を説明する図である。 図３Ｄは実施の形態にかかる角速度センサの製造方法を説明する図である。 図４は実施の形態にかかる他の角速度センサの断面図である。 図５Ａは図４に示す角速度センサの製造方法を説明する断面図である。 図５Ｂは図４に示す角速度センサの製造方法を説明する断面図である。 図５Ｃは図４に示す角速度センサの製造方法を説明する断面図である。 図５Ｄは図４に示す角速度センサの製造方法を説明する断面図である。 図６は実施の形態にかかるさらに他の角速度センサの断面図である。 図７は実施の形態にかかるさらに他の角速度センサの断面図である。
　図１は、実施の形態にかかる角速度センサ１００の平面図である。図２は図１に示す角速度センサの線ＩＩ－ＩＩに沿った断面図である。
　基板５１は、シリコンを加工して得られ、接続部３５１と、接続部３５１に接続された一端をそれぞれ有する２つの腕７５１、７５２とを有する音叉の形状を有する。腕７５１、７５２は互いに平行に延びる。腕７５１、７５２のそれぞれにおいて、基板５１の上面５１Ａ上に検出部１２０、駆動部１３０、１４０が設けられている。検出部１２０は駆動部１３０、１４０の間に位置する。駆動部１３０は互いに平行の腕７５１、７５２の内側に位置し、駆動部１４０は互いに平行の腕７５１、７５２の外側に位置する。基板５１、検出部１２０、駆動部１３０、１４０を所定の形状に加工することで、角速度センサ１００が構成されている。基板５１の表面にはシリコン酸化物等の絶縁体よりなる絶縁膜が形成されており、少なくとも上面５１Ａは絶縁性を有する。
　なお、実施の形態における角速度センサ１００では、基板５１は音叉の形状を有するが、例えば、Ｈ形状等の他の形状を有していてもよい。
　また、駆動部１３０、１４０はほぼ同じ形状である。
　検出部１２０は、基板５１の上面５１Ａから下部電極５２、圧電体５３、および、上部電極５４がこの順番に積層されて構成されている。
　駆動部１３０は、下部電極２４、圧電体３４、および、上部電極４４がこの順番に形成されて構成されている。
　駆動部１４０は、下部電極２３、圧電体３３、および、上部電極４３がこの順番に形成されて構成されている。
　すなわち、角速度センサ１００は、基板５１と、基板５１の上面５１Ａ上に設けられた下部電極２３と、下部電極２３の上面２３Ａ上に設けられた下面３３Ｂを有する圧電体３３と、圧電体３３の上面３３Ａ上に設けられた上部電極４３とを備える。下部電極２３と圧電体３３と上部電極４３とは駆動部１４０を構成する。角速度センサ１００は、基板５１の上面５１Ａ上に設けられた下部電極２４と、下部電極２４の上面２４Ａ上に設けられた下面３４Ｂを有する圧電体３４と、圧電体３４の上面３４Ａ上に設けられた上部電極４４とをさらに備える。下部電極２４と圧電体３４と上部電極４４とは駆動部１３０を構成する。角速度センサ１００は、基板５１の上面５１Ａ上に設けられた下部電極５２と、下部電極５２の上面５２Ａ上に設けられた下面５３Ｂを有する圧電体５３と、圧電体５３の上面５３Ａ上に設けられた上部電極５４とをさらに備える。下部電極５２と圧電体５３と上部電極５４とは検出部１２０を構成する。
　下部電極２３、２４、５２は、白金（Ｐｔ）、白金とチタンの合金（Ｐｔ－Ｔｉ合金）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属、または酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）や酸化イリジウム（ＩｒＯ２）等の酸化物導電体を蒸着、スパッタリング、気相成膜法、プラズマアシスト気相成膜法等で基板５１の上面５１Ａに付けることで形成することができる。
　圧電体３３、３４、５３の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛膜（ＰＺＴ）が結晶配向性のよい薄膜を作製しやすいことから望ましい。ただし、チタン酸ジルコン酸鉛膜（ＰＺＴ）に限らない。例えば、チタン酸鉛（ＰＴ）膜、ジルコン酸鉛（ＰＺ）膜、ランタン（Ｌａ）添加チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＬＺＴ）膜等も圧電体３３、３４、５３の材料として用いることができる。
　上部電極４３、４４、５４は下部電極２３、２４、５２と同じ材料で形成することができるが、外部機器との電気的な接続のためにワイヤリード等により実装する必要があるので、金属で形成することが望ましい。また、上部電極４３、４４、５４は、圧電体３３、３４、５３との格子定数が近い酸化イリジウム（ＩｒＯ２）等の酸化物で形成されていてもよい。
　ここで、駆動部１４０の圧電体３３は、上面３３Ａと下面３３Ｂに繋がる側面３３Ｃを有する。圧電体３３の上面３３Ａと圧電体３３の側面３３Ｃとの間の角度θ０の補角θ１は４５°よりも小さいことが好ましい。
　補角θ１が４５°よりも大きくなるように圧電体５３を加工すると、加工のためのドライエッチング時に高パワーが必要となる。このような高パワーでのドライエッチングを行うと、圧電体３３の側面３３Ｃに発生するプラズマダメージが大きくなる。その結果、圧電体３３の側面３３Ｃで発生する酸素欠損等の影響で、圧電体３３の結晶性が悪くなり、圧電体３３の特性が劣化する。圧電体３３の側面３３Ｃの結晶性が悪いと、圧電体３３の特性劣化が大きくなるので、補角θ１は４５°よりも小さくすることが好ましい。更に、補角θ１が小さすぎると、駆動部１４０のサイズが大きくなり、その結果、角速度センサ１００のサイズが大きくなってしまう。したがって、補角θ１は２０°よりも大きくすることが好ましく、この構成により圧電体３３のプラズマダメージを抑制することができる。検出部１２０や駆動部１３０も駆動部１４０と同様の構造を有していてもよい。
　上述の従来の角速度センサでは、ドライエッチングの際に発生するサブトレンチが圧電体に形成される。サブトレンチとは、圧電体などの不揮発性材料（難エッチング材）をドライエッチングする際に、過剰にエッチングが進むことで圧電体に生じる窪み（あるいは溝）のことである。このサブトレンチが圧電体に形成されると、例えば、圧電体の駆動（あるいは検出）の動作中に局部的な応力集中が圧電体に発生し、この応力集中が原因で圧電体にクラックが発生しやすくなるなど、角速度センサの信頼性が低下する。
　ここでサブトレンチついて説明する。ドライエッチングでは基板５１にバイアス電力を印加した結果、まず基板５１の表面に電子が帯電する。上記電子に対して、プラズマによって乖離されたイオン種（エッチング種）が引き寄せられて基板５１の表面に対してリアクティブイオンエッチングを行う。駆動部１４０の圧電体３３の下面３３Ｂと圧電体３３の側面との間の角部（例えば、図２中の角度θ３の部分）の角度が９０°に近いと、圧電体３３の下面３３Ｂや側面３３Ｃと比較してその角部での電子の帯電量が多くなる。したがって、イオン種が上記の角部に過剰に引き寄せられる傾向にあり、その結果他の部分と比較して角部が大きくエッチングされる。その結果、角度θ３が９０度に近い場合では、エッチングされている部分を中心に凹形状が発生する。この現象をサブトレンチといい、高いイオン性（高パワー）でのエッチングが必要となる圧電体等の不揮発材料（難エッチング材）のドライエッチングでは、サブトレンチが顕著に現れる。サブトレンチは、圧電体の駆動（あるいは検出）の動作中に応力集中を圧電体に発生させる。この応力集中が原因で圧電体にクラックが発生しやすくなるなど、角速度センサの信頼性が低下する。これに対し、実施の形態における角速度センサ１００では、補角θ１を４５°以下にすることにより、サブトレンチ発生を抑制し、サブトレンチ近傍に応力が集中することによるクラックの発生を抑制することができる。更には、圧電体３３の下面３３Ｂと圧電体３３の側面３３Ｃとの間の角度θ２を４５°よりおおきく、補角θ１よりも大きくすることにより、圧電体３３の圧電特性の劣化の影響を抑制しつつ、角速度センサ１００の小型化を実現している。更には、駆動部１４０の圧電体３３の下面３３Ｂと圧電体３３の側面３３Ｃとの間の角度θ２を９０°より小さくしている。これにより、圧電体３３の側面３３Ｃおよび下部電極２３の側面が基板５１の上面５１Ａに対して直角でなくすることができ、基板５１内での応力の局部的な集中を緩和することができる。
　駆動部１４０の圧電体３３の形状を詳述する。圧電体３３は、下面３３Ｂに繋がる側面１３３Ｃを有する部分１３３と、上面３３Ａに繋がる側面２３３Ｃを有してかつ部分１３３の上方に位置する部分２３３とを有する。実施の形態では、圧電体３３の部分２３３は部分１３３上に位置する。実施の形態における角度センサ１００では、圧電体３３の部分２３３は部分１３３の上面上に位置して部分１３３に繋がっている。圧電体の側面３３Ｃは、側面１３３Ｃ、２３３Ｃと、側面１３３Ｃ、２３３Ｃの間で側面１３３Ｃ、２３３Ｃに繋がる平坦部６０とを含む。
　駆動部１４０の圧電体３３の側面３３Ｃのうちの側面２３３Ｃと圧電体３３の上面３３Ａとの間の角度は角度θ０である。さらに、駆動部１４０の圧電体３３の側面３３Ｃのうちの側面１３３Ｃと圧電体３３の下面３３Ｂとの間の角度は角θ２である。側面２３３Ｃを有する部分２３３の、基板５１の上面５１Ａに垂直な方向Ｄ５１の厚さＴ１は、側面１３３Ｃを有する部分１３３における方向Ｄ５１の厚さＴ２よりも小さくすることが好ましい。この構成により、駆動部１４０の圧電体３３の特性劣化を抑制しつつ、角速度センサ１００の小型化を実現することが可能となる。
　圧電体３３の側面３３Ｃのうち平坦部６０は基板５１の上面５１Ａに平行である。ここで、平坦部６０の幅は例えば１～２μｍとすることができる。これにより、圧電体３３の部分１３３の側面１３３Ｃを、ある程度、駆動部１４０の上部電極４３から離れた場所に形成することができる。圧電体３３の部分１３３の側面１３３Ｃでは、角度θ２が大きいので、加工の際にプラズマ等で圧電特性の劣化が大きい。したがって、圧電体３３の部分１３３の側面１３３Ｃを角速度の検出に寄与しない位置に遠ざけて配置することで、検出精度を向上することができる。
　駆動部１３０と検出部１２０は駆動部１３０と同様の構造を有する。駆動部１３０、１４０の圧電体３３、３４と検出部１２０の圧電体５３はそれぞれ線対称に構成することが好ましい。例えば、図２において、駆動部１４０の圧電体３３は線１４０Ｌに対して線対称に形成され、駆動部１３０の圧電体３４は線１３０Ｌに対して線対称に形成され、検出部１２０の圧電体５３は線１２０Ｌに対して線対称に形成されている。これにより、角速度センサ１００の対称性を向上することができるので、センサの精度を向上することができる。
　なお、駆動部４０の圧電体３３について好ましい角度θ０（補角θ１）と角度θ２の関係、あるいは、厚さＴ１、Ｔ２の関係、平坦部６０の構造は駆動部１４０の圧電体３４と検出部１２０の圧電体５３にも適用することができる。
　角速度センサ１００の製造方法を以下に説明する。図３Ａから図３Ｄは、図１と図２に示すに示す角速度センサ１００の製造方法を示す拡大断面図であり、駆動部１４０の断面を示す。なお、駆動部１４０と検出部１２０も駆動部１４０と同時に同様の製造方法で形成することができる。
　まず、図３Ａに示すように、基板５１の上面５１Ａ上に下部電極２３となる電極層３２３を形成し、電極層３２３の上面上に圧電体３３となる圧電体層３３３を形成し、圧電体層３３３の上面上に上部電極４３となる電極層３４３を形成する。このように、基板５１の上面５１Ａ上に電極層３２３と圧電体層３３３と電極層３４３とをこの順に積層した後、レジスト材料を塗布、これを露光して電極層３４３の上面上に所定の形状のレジスト５６を作製する。
　その後、図３Ｂに示すように、電極層３２３と圧電体層３３３とを含めて同時にドライエッチングを行い、圧電体層３３３の下面まで達せずに途中まで圧電体層３３３をエッチングして圧電体３３の部分２３３を形成した状態でエッチングを終了する。これにより上部電極４３と圧電体３３の部分２３３を形成することができ、圧電体層３３３は圧電体３３の部分２３３の側面２３３Ｃに繋がる新たな上面３３３Ｄが形成される。なお、圧電体層３３３はエッチングせずに、電極層３４３のみをエッチングして上部電極４３のみを形成してもよい。
　その後、図３Ｃに示すように、再びレジスト材料を塗布し露光して、上部電極４３を覆うように圧電体層３３３の上面３３３Ｄに所定形状のレジスト５７を形成する。レジスト５７は上部電極４３のみならず圧電体３３の部分２３３の側面２３３Ｃを覆いかつ圧電体層３３３の上面３３３Ｄの一部を覆う。
　その後、図３Ｄに示すように、圧電体層３３３と電極層３２３のドライエッチングを行い、圧電体３３の残りの部分１３３と下部電極２３を形成する。
　ここで、図３Ａと図３Ｃに示す工程でドライエッチングを行う際に、例えばエッチングパワーを制御することで、圧電体３３の上面３３Ａと圧電体３３の部分１３３の側面１３３Ｃとの間の角度θ０の補角θ１と、圧電体３３の下面３３Ｂと圧電体３３の部分１３３の側面１３３Ｃとの間の角θ２とを任意の値にすることができる。
　なお、このような複数回に分けて圧電体３３となる圧電体層３３３をエッチングする方法により、圧電体層３３３のエッチング中にレジストがエッチングされてなくなってしまい、エッチング作業ができなくなることも防止できる。
　なお、図３Ａと図３Ｃに示す工程を繰り返し行って、圧電体３３の側面３３Ｃを３段以上の多段に形成することもできる。
　図４は実施の形態による他の角速度センサ１１００の断面図である。図４において、図２に示す角速度センサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。角速度センサ１１００は、図２に示す角速度センサ１００の駆動部１３０、１４０と検出部１２０の代わりに、基板５１の上面５１Ａ上に設けられた駆動部１１３０、１１４０と検出部１１２０を備える。駆動部１１４０は、図２に示す駆動部１４０の下部電極２３と圧電体３３と上部電極４３の代わりに、基板５１の上面５１Ａ上に設けられた下部電極６２と、下部電極６２の上面上に設けられた圧電体６３と、圧電体６３の上面上に設けられた上部電極６４とを有する。
　図２に示す角速度センサ１００では、駆動部１４０の圧電体６３の側面３３Ｃが、圧電体３３の部分１３３、２３３の側面１３３Ｃ、２３３Ｃの間で側面１３３Ｃ、２３３Ｃに繋がって基板５１の上面５１Ａに平行な平坦部６０を有する。図４に示す角速度センサ１１００の駆動部１１４０では、圧電体６３の側面６３Ｃは平坦部６０を有しておらず、互いに繋がっている部分１３３、２３３の側面１３３Ｃ、２３３Ｃを有する。側面１３３Ｃ、２３３Ｃは互いに繋がっている。駆動部１１３０と検出部１１２０も駆動部１１４０と同様の構造を有する。
　この構成では、サブトレンチの発生を抑制することが出来るので、角速度センサ１１００の信頼性を向上することができる。同時に、平坦部６０がないので、検出部１２０や駆動部１３０、１４０のサイズを小さくすることができ、角速度センサ１１００の小型化を実現することが可能となる。
　図５Ａから図５Ｄは図４に示す角速度センサ１１００の製造方法を示す拡大断面図であり、駆動部１１４０を示す。図５Ａから図５Ｄにおいて、図３Ａから図３Ｄに示す角速度センサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。
　まず、図５Ａに示すように、図３Ａに示す工程と同様に、基板５１の上面５１Ａ上に下部電極６２となる電極層３６２を形成し、電極層３６２の上面上に圧電体６３となる圧電体層３６３を形成し、圧電体層３６３の上面上に上部電極６４となる電極層３６４を形成する。このように、基板５１の上面５１Ａ上に電極層３６２と圧電体層３６３と電極層３６４をこの順に積層する。その後、レジスト材料を塗布して露光し、電極層３６４の上面上に所定の形状のレジスト６６を作製する。
　その後、図５Ｂに示すように、電極層３６４と圧電体層３６３とを含めて同時にドライエッチングを行い、圧電体層３６３を途中までエッチングした状態でエッチングを終了する。これにより上部電極６４と、側面２３３Ｃを有する圧電体６３の部分２３３とを形成する。なお圧電体層３６３はエッチングせず、電極層３６４のみをエッチングしてもよい。
　その後、図５Ｃに示すように、上部電極６４を覆いかつ圧電体層３６３の部分２３３の側面２３３Ｃまで覆うようにレジスト材料を塗布し露光して、所定形状のレジスト６８を形成する。
　その後、図５Ｄに示すように、圧電体層３６３と電極層３６２に対してドライエッチングを行い、圧電体６３の部分１３３と下部電極６２とを形成する。
　圧電体６３の部分２３３の側面２３３Ｃはテーパ部を構成する。図５Ｂと図５Ｃに示すように、レジスト６８の厚さを、レジスト６６の厚さより大きくし、かつ、レジスト６８の幅がテーパ部（側面２３３Ｃ）の下端と一致することで、圧電体６３の側面６３Ｃに平坦部を形成することなく、圧電体６３を加工することができる。
　図６は実施の形態におけるさらに他の角速度センサ２１００の断面図である。図６において、図２に示す角速度センサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。図２に示す角速度センサ１００では基板５１の上面５１Ａは平坦である。図６に示す角速度センサ２１００では基板５１の上面５１Ａは、下部電極２３が設けられている部分１５１Ａ（図６中のＦ１線に沿った面）と、下部電極２３が設けられていない部分２５１Ａ（図６中のＦ２線に沿った面）とを有する。基盤５１の上面５１Ａの部分１５１Ａは部分２５１Ａより高い。基板５１の上面５１Ａには部分１５１Ａ、２５１Ａ間に位置する溝３５１Ａが形成されている。
　この構成により、角速度センサ２１００をより小型化できる。さらに、サブトレンチを構成する溝３５１Ａが機械的な強度が安定している基板５１に形成することにより、角速度センサ２１００の駆動あるいは検出時における応力集中による、クラックの発生を抑制することができ、角速度センサ２１００の信頼性を向上することができる。
　なお、角速度センサ２１００では、基板５１の上面５１Ａのうち駆動部１３０と検出部１２０が形成されている部分も同様の構造を有する。
　なお、角速度センサ２１００では、角度θ２を９０°とすることが可能である。
　以下、図１と図２に示す角速度センサ１００の動作について説明する。
　まず、駆動部１３０、１４０に外部回路から電圧信号を印加して駆動部１３０、１４０を伸縮させる。これにより、駆動部１４０が伸張するときには駆動部１３０は収縮するので、音叉の形状を有する基板５１の２つの腕７５１、７５２は図１のＸ軸の方向に振動する。
　腕７５１、７５２がＸ軸の方向に振動するように制御された状態で角速度が加わると、腕７５１、７５２は、コリオリ力が発生することにより、図１の平面図において腕７５１、７５２がそれぞれ逆方向に前後に振動する。それぞれの腕７５１、７５２の前後振動の振幅の大きさを検出部１２０で検出する。外部回路は、検出部１２０からの信号の大きさに基づき角速度の値を出力する。
　なお、図１に示すように、基板５１の上にモニタ部１５０を設けることが望ましい。モニタ部１５０は、検出部１２０や駆動部１３０、１４０と同様に、基板５１上に設けられた下部電極と、その下部電極上に設けられた圧電体と、その圧電体上に設けられた上部電極とを有する。駆動部１３０、１４０に外部回路から電圧信号を印加し、基板５１の腕７５１、７５２が、図１に示すＸ軸方向に振動する際に、この振動の振幅の大きさをモニタ部１５０の圧電体で検出する。検出した振幅の大きさを基準値と比較して駆動部１３０、１４０に印加する信号の大きさを制御する。これにより、腕７５１、７５２の左右振動の振幅を一定値に制御することができる。ここで、モニタ部１５０は、駆動部１４０と同じ方法で製造することが出来る。
　なお、駆動部１３０、１４０と検出部１２０とモニタ部１５０の全てにおいて、圧電体の下面と圧電体の側面との間の角度θ０の補角θ１が、圧電体の上面と圧電体の側面との間の角度θ２より小さくする必要はない。駆動部１３０、駆動部１４０、検出部１２０、モニタ部１５０のいずれか１つ、あるいは２つに対し、補角θ１が角度θ２より小さくする構成であればよい。
　なお、実施の形態における角速度センサ１００では、単結晶のシリコン基板を基板５１として用いる。単結晶のシリコン基板は、容易に加工できるだけでなく、表面が平滑で、しかも容易に高い平面度を得られるので、下部電極、圧電体および上部電極の成膜やこれらのパターン加工も容易であることから好ましい。しかしながら、これに必ずしも限定されることはない。例えば、基板５１として水晶や酸化マグネシウム単結晶基板などの単結晶基板、ガラス基板や石英基板等の非晶質基板、またはアルミナやジルコニウム等のセラミック基板等を用いてもよい。ガラス基板等を用いる場合には、音叉の形状を作製する方法としては、例えばサンドブラスト法を用いることもできる。
　図７は実施の形態におけるさらに他の角速度センサ３１００の断面図である。図７において、図２に示す角速度センサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。角速度センサ３１００は、検出部１２０と駆動部１３０、１４０の上部電極の上面と圧電体の側面を覆う絶縁性の保護膜１２１、１３１、１４１をさらに備える。
　保護膜１２１、１３１、１４１や層間絶縁層として最もカバレッジ性良く保護する必要のある部分は、圧電特性に大きな影響を与える上部電極と圧電体との界面および圧電体の側面である。これらの部分に対して、カバレッジ性良くすなわち漏れなく、密着性良く、均一な膜厚で保護膜を形成するには、補角θ１が４５°よりも小さいことが望ましい。なお、保護膜１２１、１３、１４１の材料としては、例えば、アルミニウム酸化物やシリコン酸化物およびシリコン窒化物を用いることができる。
　実施の形態において、「上部電極」「下部電極」「上面」「下面」「上方」等の方向を示す用語は圧電体等の角速度センサの構成部材の相対的な方向でのみ決まる相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。
　本発明の角速度センサは、圧電体のプラズマダメージが抑制されるとともに、圧電体への応力集中を効果的に抑制できることにより、高い信頼性を有していることから、車両用の角速度センサ等として有用である。
２３，２４　　下部電極
３３，３４　　圧電体
４３，４４　　上部電極
５１　　基板
５２，６２　　下部電極
５３，６３　　圧電体
５４，６４　　上部電極
６０　　平坦部
１００，１１００，２１００，３１００　　角速度センサ
１２０　　検出部
１３０　　駆動部
１３３　　圧電体３３の部分（第１の部分）
２３３　　圧電体３３の部分（第２の部分）
１４０　　駆動部
θ０　　角度（第１の角度）
θ１　　補角
θ２　　角度（第２の角度）

Claims (16)

  1. 基板と、
    前記基板の上面上に設けられた下部電極と、
    前記下部電極の上面上に設けられた下面を有する圧電体と、
    前記圧電体の上面上に設けられた上部電極と、
    を備え、
    前記圧電体は、前記圧電体の前記下面に繋がる側面を有する第１の部分と、前記圧電体の前記上面に繋がる側面を有してかつ前記第１の部分の上方に位置する第２の部分とを有し、
    前記圧電体の前記上面と前記圧電体の前記第２の部分の前記側面との間の第１の角度の補角は、前記圧電体の前記下面と前記圧電体の前記第１の部分の前記側面との間の第２の角度より小さい、角速度センサ。
  2. 前記補角は４５°よりも小さい、請求項１に記載の角速度センサ。
  3. 前記補角は２０°よりも大きい、請求項１または２に記載の角速度センサ。
  4. 前記第２の角度は９０°よりも小さく、かつ、４５°よりも大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載の角速度センサ。
  5. 前記圧電体の前記第１の部分の前記基板の前記上面に垂直な方向の厚さは、前記圧電体の前記第２の部分の前記方向の厚さよりも大きい、請求項１から４のいずれか一項に記載の角速度センサ。
  6. 前記基板の前記上面は、前記下部電極に当接していない第１の部分と、前記上面の前記第１の部分より高くかつ前記下部電極に当接している第２の部分とを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の角速度センサ。
  7. 前記圧電体はチタン酸ジルコン酸鉛を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の角速度センサ。
  8. 前記圧電体は、前記圧電体の前記上面と前記圧電体の前記下面とに繋がる側面と有し、
    前記圧電体の前記側面は、前記基板の前記上面に平行な平坦部を有しない、請求項１から７のいずれか一項に記載の角速度センサ。
  9. 前記圧電体の前記第１の部分の前記側面は、前記圧電体の前記第２の部分の前記側面に直接繋がっている、請求項８に記載の角速度センサ。
  10. 前記圧電体は、前記圧電体の前記上面と前記圧電体の前記下面とに繋がる側面と有し、
    前記圧電体の前記側面は、前記基板に平行な平坦部を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の角速度センサ。
  11. 前記圧電体の前記側面の前記平坦部は、前記圧電体の前記第１の部分の前記側面と前記圧電体の前記第２の部分の前記側面とに直接繋がっている、請求項１０に記載の角速度センサ。
  12. 前記上部電極の上面を覆う保護膜をさらに備えた、請求項１から１１のいずれか一項に記載の角速度センサ。
  13. 前記圧電体を覆う保護膜をさらに備え、
    前記圧電体は、前記圧電体の前記上面と前記圧電体の前記下面とに繋がる側面と有し、
    前記保護膜は少なくとも前記圧電体の前記側面を覆う、請求項１から１１のいずれか一項に記載の角速度センサ。
  14. 前記保護膜は、前記圧電体の前記側面と前記上部電極の上面とを覆う、請求項１３に記載の角速度センサ。
  15. 前記圧電体の前記側面は前記基板の前記上面に平行な部分を有しない、請求項１３または１４に記載の角速度センサ。
  16. 前記圧電体の前記側面は、前記基板の前記上面に平行な平坦部分を有する、請求項１３または１４に記載の角速度センサ。
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