陀螺仪的制作方法

专利名称：陀螺仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种陀螺仪，特别涉及一种小型、且高性能的 陀螺仪及其制造方法。
背景技术：
近年来，要求在宇宙空间进行工作的宇宙机上所使用的陀 螺仪为小型、且具有高性能。
此外，在汽车等的导航系统、游戏机、摄像装置(照相机、 摄像机)等中也需要小型的陀螺仪。
在检测用质量块的质量和速度变大时，陀螺仪中所利用的 哥氏力变大。为了使陀螺仪小型化而使检测用质量块小型化时， 其质量变小。为了以小质量得到较大的哥氏力，需要加快检测 用质量块的速度。但是，检测用质量块的速度存在限度。
因此，以往的陀螺仪存在若要小型化，则灵敏度和稳定性 降低这样的问题。
图l是用于说明哥氏力的概略图。质量为m的检测用质量块 5通过支承弹簧4而被结合于支承框2。用螺旋弹簧的形式表示 支承弹簧4。向x方向以速度v驱动一企测用质量块5,对该系统赋 予角速度为Q的旋转时，在y方向产生哥氏力Fc。n。
Fcori - 2mQv ( 1 )
从公式(1)可知，要得到较大的哥氏力，需要增大检测 用质量块5的质量m和速度v。
在以振幅为xo、角频率为。驱动检测用质量块5的情况下， 检测用质量块5的位移x可用下式表示。
x = xosin ( cot) ( 2 )
用时间对检测用质量块5的位移X微分，可得到速度V ( t )。
v ( t) = dx/dt = xococos ( cot) ( 3 )
因此，哥氏力Fc。n可表示为
Fcori = 2mQxowcos ( oot) ( 4 )
若仅考虑振幅，则成为
Fcori = 2mQxoco ( 5 )
即，为了得到较大的哥氏力，需要增大检测用质量块5的 质量m，并增大驱动距离和驱动频率。
在采用机械振动系统的情况下，驱动频率的上限是系统的 共振频率。在共振频率中，可期待振幅增大Q值，但由于实际 上质量块可移动的距离存在构造上的限制，因此，不能增大那 么多。
此外，若以共振频率驱动检测用质量块(使用Q值)，则振 幅对频率的变动变得敏感，有损稳定性。因此，不以共振频率 驱动检测用质量块，可提高稳定性。
假定将驱动频率设定为共振频率。在集中常数的弹簧-质 量块系统的模式下考虑，设弹簧4的弹簧常数为k时，共振振动 的角频率 成为
气=7(^) (6)
将该公式代入公式(5),则成为
F咖=2mQx。 =2Qx。 ^/(mA:) ( 7 )
哥氏力与振幅xq成正比，与弹簧常数k和质量m的二次方根 成正比。
在使用#r测用质量块5的质量m较小的微陀螺时，若增大使 检测用质量块5振动的驱动器的驱动力，增大使检测用质量块5 振动的振幅xo，则可以产生较大的哥氏力。即，提高了陀螺仪
的灵敏度。但是，由于陀螺仪的构造，振幅xo存在界限。
此外，若增大弹簧常数k，则与增大质量m同样，可以产生
较大的哥氏力。
专利文献l中公开了 一种通过对硅基板进行蚀刻而一体形 成的振动陀螺。
但是，该陀螺仪的振动体是l个，所产生的哥氏力较小。 而且，因为由l张硅基板做成陀螺，所以难以多层化。
因此，希望开发更加小型重量轻、且高性能的陀螺仪。还 希望有制造这样的陀螺仪的制造方法。
专利文献l:日本特开平5 - 209754号

发明内容
本发明的目的在于提供一种小型重量轻、且高性能的陀螺仪。
本发明的另 一 目的在于提供一种使用微细加工技术制造这 种陀螺仪的制造方法。
本发明的陀螺仪具有多个检测用质量块，使各个检测用质 量块同步振动，将所产生的哥氏力合并，可以得到使l个检测 用质量块高速振动时的哥氏力以上的哥氏力。
本发明的一方式的陀螺仪，包括
外框；
内框，其配置于上述外框内； 多个检测用质量块，其配置于上述内框内； 多个外侧支承弹簧，其将上述外框与上述内框结合，使上
述内框可相对于上述外框朝一方向移动地支承该内框；
多个内侧支承弹簧，其将上述内框与各个上述检测用质量
块结合，使上述检测用质量块可向与上述一方向垂直的方向移
动地支承该#r测用质量块；
驱动器，其用于对各个上述检测用质量块加速； 检测器，其用于检测上述内框相对于上述外框的位移， 由上述驱动器使上述多个检测用质量块振动，使由于各检
测用质量块的振动分别产生的哥氏力在上述内框合并。 优选是上述多个检测用质量块以相同相位振动。 根据本发明的该方式，使由各个检测用质量块产生的哥氏
力在内框合并，从而可得到较大的哥氏力。 本发明的另一方式的陀螺仪，包括 外框；
内框，其配置于上述外框内；
多个检测用质量块，其在上述内框内，配置于以上述内框 的旋转轴为中心的圆周上；多个外侧支承弹簧，其将上述外框与上述内框结合，使上 述内框能以上述旋转轴为中心进行旋转地支承该内框；
多个内侧支承弹簧，其将上述内框与各个上述检测用质量 块结合，使上述检测用质量块可沿上述内框的径向移动地支承 该;险测用质量块；
驱动器，其用于对各个上述检测用质量块加速；
检测器，其用于检测上述内框相对于上述外框的位移，
由上述驱动器使上述多个检测用质量块同步振动，使由于 各检测用质量块的振动分别产生的哥氏力在上述内框合并，而 在上述内框产生转矩。
根据本发明的该方式，使由各个检测用质量块产生的哥氏 力在内框合并，从而可得到由哥氏力产生的较大转矩。
优选是具有由硅制成的第1层和第2层，在上述第l层和上 述第2层这两层均配置有上述外框、上述内框、上述检测用质
量块，上述外侧支承弹簧和上述内侧支承弹簧配置在第l层或 第2层中的任一层上。
由于可以在第1层和第2层形成不同构造，所以提高了设计
自由度。
本发明的另一方式是一种制造方法，是由绝缘体上硅基板 一体形成陀螺仪的制造方法，该绝缘体上硅基板是隔着硅氧化 膜接合了两张硅基板而成的，该陀螺仪具有外框、内框、检测 用质量块、结合上述外框和上述内框的外侧支承弹簧、结合上 述检测用质量块和上述内框的内侧支承弹簧，其特征在于，包
括如下步骤
(a) 在第l面上堆积硅氧化膜并形成图案，在上述硅氧化 膜之上堆积铝层并形成图案，在上述绝缘体上硅基板的第2面 上堆积铝层并形成图案；
(b) 从上述第l面，对除了被上述铝层掩盖的部分以外的 部分进行蚀刻，形成第l层的构造；
(c) 除去上述第l面的上述铝层，露出上述硅氧化膜，再 从上述第l面进行蚀刻，对除了被上述硅氧化膜掩盖的部分以 外的部分进行蚀刻，做成上述第l层的可动部分浮起的构造；
(d) 从上述第2面进行蚀刻，对除了被上述铝层掩盖的部 分以外的部分进行蚀刻，形成第2层的构造；
(e )通过牺牲层蚀刻除去上述绝缘体上硅基板的硅氧化 膜，将上述第l层和上述第2层的构造从上述外框断开。
根据该方法，可以使用隔着硅氧化膜将两张硅基板接合而 成的绝缘体上硅基板，采用微细加工技术，在单一的基板上以 2层构造制作陀螺仪的构成元件。
优选是用深反应离子蚀刻进行上述(b)、 (c)、 (d)的蚀 刻工序。
根据本发明，可以得到小型重量轻、且高性能、稳定性良 好的陀螺仪。
通过使用多个检测用质量块，可以将各个检测用质量块的 偏差平均化，从而得到动作稳定的陀螺仪。
而且，制造方法简单，所以可以廉价地制造这样的陀螺仪。


图l是用于说明哥氏力的概略图。
图2是用于说明具有两个检测用质量块时的哥氏力的概略图。
图3是用于说明在具有两个检测用质量块时的哥氏力的概略图。
图4是本发明第1实施方式的具有4个检测用质量块的陀螺 仪的概略俯视图。
图5是使两个检测用质量块以相反相位振动时的概略图。
图6是将两个检测用质量块配置在旋转轴周围，并使该两 个检测用质量块向径向以相反相位振动时的一既略图。
图7是将多个检测用质量块配置在旋转轴周围，并使该多 个检测用质量块向径向同步振动时的概略图。
图8是本发明第2实施方式的具有配置在圆周上的检测用 质量块的陀螺仪的概略俯视图。
图9是表示本发明实施方式的陀螺仪的制作方法的剖视 图。'
图IO是举例表示使用SOI基板做成的陀螺仪的构造的立体图。
图ll是表示在检测用质量块上形成有金属层的实施方式 的剖视图。
附图标记的说明
2:支承框；4:支承弹簧；5:检测用质量块；8:旋转轴； 10:陀螺仪；11:外框；12:内框；12a:中央部；13:外侧 支承弹簧；14:内侧支承弹簧；15:检测用质量块；15a:中 央部；15b:延长部；16:驱动器；17:检测器；17a:检测用 电极；18:旋转轴；19:锚固部；20:陀螺仪；21:硅氧化层； 22:硅层；23:石圭层；24:硅氧化膜；25:铝层；26:铝层； 27:金属材料；28:金属材料。
具体实施例方式
图2是用于说明具有两个检测用质量块的陀螺仪的哥氏力 的概略图。用1根线表示支承弹簧4。 (a)表示初始状态，(b) 表示使;险测用质量块5a、 5b以相同相位振动、以角速度Q旋转 的状态。根据公式(6),检测用质量块5的质量变小时，则共 振频率变大。因此，将检测用质量块5分割为两个质量块5a、 5b时，共振频率变大。并且，通过使各个检测用质量块5a、 5b 以相同相位振动，各个检测用质量块5a、 5b产生相同方向的哥 氏力Fc。n。若可以将该哥氏力合并，则可以得到比驱动l个检测 用质量块5产生的哥氏力大的哥氏力。
图3也是用于说明在具有两个检测用质量块时的哥氏力的 概略图。在图3中，各个检测用质量块5a、 5b由2根支承弹簧4 支岸义，而一皮拘束成可以向y (上下)方向移动，j旦不能向x(左 右)方向移动。使检测用质量块5a、 5b向y方向振动、以角速 度Q旋转时，在X方向产生哥氏力Fc哥氏力通过支承弹簧4 传递到支承框2。在使两个检测用质量块5a、 5b以相同相位振 动时，由各个检测用质量块5a、 5b产生的哥氏力的方向相同， 可用支承框2将所产生的哥氏力相加。图4是本发明第1实施方式的具有4个检测用质量块15的陀 螺仪10的概略俯视图。陀螺仪10是由在硅氧化膜的两面上具有 硅层的绝缘体上硅(SOI ( Silicon on Insulator ))基板成形的。 陀螺仪10具有截面大致四边形的外框ll、外框ll内的截面大致 四边形的内框12。内框12的x方向的2边中央部12a借助分另'J与y 轴平行的两个外侧支承弹簧13而结合于外框11的内侧。外侧支 承弹簧13是厚度较薄的板状体，在外侧支承弹簧13的一端部结 合于外框11内侧的状态下，可以使固定在内框12中央部12a的 外侧支承弹簧13的另 一 端部仅向x方向移动。外侧支承弹簧13 的y方向长度不发生变化，而且外侧支承弹簧13也不会向z轴方 向弯曲。因此，可以使内框12在外框11内向x方向移动。在静 止状态下，内框12借助外侧支承弹簧13而位于中立位置。
陀螺仪10在内框12内具有4个检测用质量块15。各检测用 质量块15的y方向上2边中央部15a借助分别平行于x轴的2根内 侧支承弹簧14而结合于内框12内侧。内侧支承弹簧14是厚度较 薄的板状体。可使检测用质量块15在内框12内向y方向移动。 在静止状态下，检测用质量块15借助内侧支承弹簧14而位于中 立位置。
陀螺仪IO具有用于使各个检测用质量块15向y方向振动的 驱动器16。驱动器16是静电驱动型驱动器。即，交替配置结合 于内框12的指状电极16a、和检测用质量块15的延长部15b，对 电极16a与延长部15b之间施加电压，从而利用静电力驱动一全测 用质量块15。除此之外，也可以使用压电驱动、磁驱动等的驱 动器。在外框ll上设有用于检测内框12的位移的检测器17。检 测器17是利用检测用电极17a与内框12的延长部12b之间的静 电电容的变化而^r测位移的。或者，也可以利用压电电阻的变 化等其他方法来4全测位移。 各个检测用质量块15被驱动器16驱动而向图4的y方向以 相同相位振动。在该状态下，使陀螺仪10绕z轴以角速度Q进行 旋转时，在x轴方向上产生哥氏力。由各个检测用质量块15产 生的哥氏力的方向相同，在内框12^^皮相加，在内框12作用合计 的哥氏力。内框12向x方向位移由哥氏力和外侧支承弹簧13的 弹簧常数所确定的距离。利用检测器17检测出内框12的位移， 从而可求出在内框12被相加的哥氏力。
图4中表示了具有4个检测用质量块的陀螺仪，但检测用质 量块的数量不限于4个，也可以是3个或3个以上。在l实施例中， 在120mmx 120mm、厚度为0.52mm的SOI基板上包括7 x 7个
检测用质量块。
图5是使两个检测用质量块以相反相位振动时的概略图。 以螺旋弹簧的形式表示支承弹簧4。在采用检测用质量块以相 同相位振动的振动型陀螺仪时，当存在加速度等的扰动时，会 将其检测为哥氏力。因此，如图5所示，使检测用质量块5a、 5b以相互相反相位 一展动时，产生相反方向的哥氏力Fc。rii 、 Fc。ri2, 取分别产生的哥氏力之差，则可以消除干扰。但是，在这种构 造中，由^f全测用质量块5a、 5b产生的哥氏力的方向相互相反， 所以哥氏力相互抵消，而不能使其合并。
图6是将两个检测用质量块5a、 5b配置在旋转轴8周围，并 使该两个检测用质量块向径向以相反相位振动时的概略图。用 l根线表示支承弹簧4。在使支承框2以角速度Q旋转时，由两个 检测用质量块5a、 5b产生的哥氏力Fc。n的方向相互相反，但产 生绕支承框2的旋转轴8相同方向的转矩T。即，可以将哥氏力 作为转矩T而将其合并。此外，由于多个检测用质量块5a、 5b 以相反相位振动，所以具有对抗干扰的抗性。
图7是将多个检测用质量块5 (在图7中是4个)配置在旋转
轴8周围的圆周上，并使该多个检测用质量块5向径向同步振动
时的概略图。以螺旋弹簧的形式表示支承弹簧4。在使检测用 质量块5同步振动、即所有检测用质量块5同时沿径向向外方移 动或同时向内方移动。在使支承框2以角速度Q旋转时，各个检 测用质量块5的哥氏力Fc。n发挥作用，使支承框2绕旋转轴8朝相
同方向旋转。由各检测用质量块5的哥氏力的转矩总和Tt。tal与
检测用质量块的数量、即合计质量成正比。可以将转矩总和
Tt。ul转换为位移，利用检测器(未图示)转换成电容变化，从
而求出哥氏力。
当如此将多个检测用质量块配置在圆周上并使其振动时， 具有对抗来自各方向的干扰的抗性。可以将检测用质量块的哥 氏力合并，可得到较大的哥氏力，也提高了灵敏度。
图8是本发明第2实施方式的陀螺仪20的概略俯视图。在图 8中，对于与图4相同的部件或部分标注相同的附图标记。与第 l实施方式相同，陀螺仪20是由SOI基板成形的。陀螺仪20具 有截面大致矩形的外框ll和外框ll四角处的锚固部19。在外框 11内配置有截面大致圆筒形的内框12。各个锚固部19和内框12 通过外侧支承弹簧13而被连接。外侧支承弹簧13是厚度较薄的 板状体，在外侧支承弹簧13的 一 端部结合于锚固部19的状态 下，可以使固定在内框12的外侧支承弹簧13的另 一端部仅沿圆 周方向绕锚固部19移动。外侧支承弹簧13的径向长度不发生变 化，而且外侧支承弹簧13也不会向z轴方向弯曲。因此，可以 将内框12支承成使其可绕旋转轴18旋转。在静止状态下，内框 12借助外侧支承弹簧13而位于中立位置。
在内框12内在圆周上以等间隔配置有相同质量的8个检测 用质量块15。内框12的径向上的各检测用质量块15的两个端部 分别通过两根内侧支承弹簧14而结合于内框12内侧。内侧支承
弹簧14是厚度较薄的板状体。各检测用质量块15可在内框12
内沿内框12的径向移动。在静止状态下，各检测用质量块15借 助内侧支承弹簧14而位于中立位置。
陀螺仪20具有用于使各检测用质量块15沿内框12的径向 振动的驱动器16。陀螺仪20具有用于检测内框12绕旋转轴18 的旋转位移的检测器17。驱动器16和检测器17的原理与本发明 第l实施方式的相同。
由设于各检测用质量块15上的驱动器16使各检测用质量 块15同步地沿径向振动。即，使所有检测用质量块15同时向外 方移动或同时向内方移动。在该状态下，使陀螺仪20以角速度 Q旋转时，由于各检测用质量块15的运动，在各检测用质量块 15上沿内框12的圆周方向产生哥氏力。该哥氏力通过内侧支承 弹簧14被传递到内框12,在内框12被相加。由此，在内框12 产生绕中心轴18的转矩，内框12抵抗外层支承弹簧13而绕旋转 轴18沿圆周方向旋转。由检测器17检测内框12的旋转位移，从 而可求出哥氏力。
在图8中表示了具有8个检测用质量块的陀螺仪，但检测用 质量块的数量不限于8个。在l实施例中，在120mm x 120mm、 厚度0.52mm的SOI基板上在圆周上配置16个检测用质量块。
对于检测用质量块为l个的陀螺仪，根据公式(7),认为 增大检测用质量块的质量m时，哥氏力与质量m的二次方根成 正比地变大。另一方面，由于陀螺仪的构造使移动距离xo存在 界限，因此，哥氏力也存在界限。
在本发明的多质量块型陀螺仪中，减小各个检测用质量块 的质量，增加检测用质量块的数量。此时，由检测用质量块产 生的哥氏力与检测用质量块的数量、即合计质量成正比。因此， 可以获得与增大 一 个检测用质量块的质量的情况相当或比其更
好的效果。
此外，通过增加检测用质量块的个数，可以使摇摆和噪音 平均。因此，抵抗干扰的能力强。由于检测用质量块的数量较 多，所以即使l个检测用质量块出现问题，不影响陀螺仪的工 作，提高了可靠性。
图9是表示本发明实施方式的陀螺仪IO、 20的制作方法的 图，左侧的图是俯视图，右侧的图是沿左侧图的A-A线剖切的 剖视图。在该图中，仅示出了内框12、 ；f全测用质量块15、内框 支承弹簧14,未图示外框ll、外层支承弹簧13。外框ll、外层 支承弹簧13可以与内框12、内框支承弹簧14同时形成。
(a)首先，准备绝缘体上硅(SOI( Silicon on Insulator)) 基板。该SOI基板是在硅氧化膜21的上表面形成有硅层22、在 下表面形成有硅层23而成的。在以下的说明中，为了区别两个 面，称为上表面(第2面)、下表面(第l面)，但两个面可相互 交换。
在SOI基板的下表面堆积硅氧化膜24,使用光刻技术，图 案形成为所希望的形状。在该硅氧化膜24上堆积铝层25,使用 光刻技术，图案形成为所希望的形状。在SOI基板的上表面堆 积铝层26,使用光刻技术，图案形成为所希望的形状。
(b )从下表面通过深反应离子蚀刻(RIE ( Reactive Ion Etching ))对除了被铝层25掩盖的部分以外的部分进行蚀刻， 在SOI基板的下层(基底层、第l层)形成检测用质量块15的下 部、内框12、内侧支承弹簧14等的构造。此时，硅氧化膜21 (绝缘层)成为蚀刻阻挡层，因此，其上的硅层22不被蚀刻。
(c)除去下表面的铝层25掩盖，露出硅氧化膜24,再从 下表面进行RIE,对除了被硅氧化膜24掩盖的部分以外的部分 进行蚀刻。由此，成为检测用质量块15、内侧支承弹簧14等可
动部分/人底面浮起的构造。
(d) 从上表面进行深RIE,对除了被铝层26掩盖的部分以 外的部分进行蚀刻，在上层(第2层)形成检测用质量块15的 上部、内框12。在该阶段还可以形成上层的驱动器16、检测器 17,但这部分没有图示。
(e) 通过牺牲层蚀刻除去SOI基板的硅氧化膜21,将检测 用质量块15、内框12、内侧支承弹簧14等可动部分从外框11 的支承部断开。由此，可动部分可进行移动。
图IO是举例表示使用SOI基板做成的陀螺仪的构造的立体 图。在该图中，仅示出了内框12、检测用质量块15、内侧支承 弹簧14,外框ll、外侧支承弹簧13等未图示。(a)是仅在以往 的SOI基板的上层做成构造的例子。以往，不使用SOI基板的 下层(基底层)做成构造。在本发明中，使用SOI基板的上表 面和下表面的硅层做成构造。(b)表示由本发明在上层和下层 这双方形成检测用质量块15、在上层制作内侧支承弹簧14的例 子。(c)表示在上层和下层这双方上形成检测用质量块15、在 下层制作内侧支承弹簧14的例子。
如此，在硅氧化膜(绝缘层)21两侧的硅层22、 23形成检 测用质量块15,可以增加检测用质量块15的质量。而且，通过 在上层和下层这两层形成内框12,可以提高内框12的强度。可 以将支持弹簧形成在下层和上层中任一层上，因此，设计自由 度变大了 。
此外，在下层与上层之间存在用作绝缘层的硅氧化膜，因 此，可以使下层与上层电绝缘，可实现复杂的布线。
图ll是表示在检测用质量块上形成有金属层的实施方式 的剖视图。(a)表示通过电镀等埋入了金属材料27而成的构件， (b )表示在检测用质量块的一部分粘贴比重较大的金属材料28、例如铅锡等而成的构件。如此，增大检测用质量块的质量，
则可以得到较大的哥氏力。 产业上利用的可能性
根据本发明，可以得到小型重量轻、且高性能、稳定性良 好的陀螺仪。因此，可实现小型且高精度的姿势控制系统，可 用于小型宇宙用探查机。此外，可用于摄像装置的防抖装置、 游戏机用的传感器等。
权利要求
1.一种陀螺仪，其特征在于，包括外框；内框，其配置于上述外框内；多个检测用质量块，其配置于上述内框内；多个外侧支承弹簧，其将上述外框与上述内框结合，使上述内框可相对于上述外框朝一方向移动地支承该内框；多个内侧支承弹簧，其将上述内框与各个上述检测用质量块结合，使上述检测用质量块可向与上述一方向垂直的方向移动地支承该检测用质量块；驱动器，其用于对各个上述检测用质量块加速；检测器，其用于检测上述内框相对于上述外框的位移，由上述驱动器使上述多个检测用质量块振动，使由于各检测用质量块的振动分别产生的哥氏力在上述内框合并。
2. —种陀螺仪，其特征在于，包括 外框；内框，其配置于上述外框内；多个检测用质量块，其在上述内框内，配置于以上述内框的旋转轴为中心的圆周上；多个外侧支承弹簧，其将上述外框与上述内框结合，使上述内框能以上述旋转轴为中心进行旋转地支承该内框；多个内侧支承弹簧，其将上述内框与各个上述检测用质量块结合，使上述检测用质量块可沿上述内框的径向移动地支承该检测用质量块；驱动器，其用于对各个上述检测用质量块加速； 检测器，其用于检测上述内框相对于上述外框的位移， 由上述驱动器使上述多个检测用质量块同步振动，使由于各检测用质量块的振动分别产生的哥氏力在上述内框合并，而在上述内框产生转矩。
3. 根据权利要求1或2所述的陀螺仪，其特征在于，具有由硅制成的第l层和第2层，在上述第l层和上述第2层这两层均配 置有上述外框、上述内框、上述检测用质量块，上述外侧支承 弹簧和上述内侧支承弹簧配置在第l层或第2层的任一层上。
4. 一种制造方法，是由绝缘体上硅基板一体形成陀螺仪的 制造方法，该绝缘体上硅基板是隔着硅氧化膜接合了两张硅基 板而成的，该陀螺仪具有外框、内框、检测用质量块、结合上 述外框和上述内框的外侧支承弹簧、结合上述检测用质量块和 上述内框的内侧支承弹簧，其特征在于，包括如下步骤(a) 在第l面上堆积硅氧化膜并形成图案，在上述硅氧化 膜之上堆积铝层并形成图案，在上述绝缘体上硅基板的第2面 上堆积铝层并形成图案；(b) 从上述第l面，对除了被上述铝层掩盖的部分以外的 部分进行蚀刻，形成第l层的构造；(c) 除去上述第l面的上述铝层，露出上述硅氧化膜，再 从上述第l面进行蚀刻，对除了被上述硅氧化膜掩盖的部分以 外的部分进行蚀刻，做成上述第l层的可动部分浮起的构造；(d) 从上述第2面进行蚀刻，对除了被上述铝层掩盖的部 分以外的部分进行蚀刻，形成第2层的构造；(e )通过牺牲层蚀刻除去上述绝缘体上硅基板的硅氧化 膜，将上述第l层和上述第2层的构造从上述外框断开。
5. 根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，用深反 应离子蚀刻进行上述(b)、 ( c)、 ( d)的蚀刻工序。
全文摘要
本发明提供一种小型且高性能的陀螺仪及其制造方法。陀螺仪(10)包括外框(11)；配置于外框内的、且被支承成可朝一方向移动的内框(12)；配置于内框内、且被支承成可向与上述一方向垂直的方向移动的多个检测用质量块(15)；将外框与上述内框结合的多个外侧支承弹簧(13)；将内框与各个上述检测用质量块结合的多个内侧支承弹簧(14)；用于对各个检测用质量块加速的驱动器(16)；用于检测内框的位移的检测器(17)。由驱动器使多个检测用质量块以相同相位振动，使由于检测用质量块的振动分别产生的哥氏力在内框合并。
文档编号G01C19/56GK101180516SQ20058004989
公开日2008年5月14日 申请日期2005年5月24日 优先权日2005年5月24日
发明者三田信, 年吉洋, 斋藤宏文 申请人:独立行政法人宇宙航空研究开发机构