专利名称：：角速度检测装置和角速度检测装置的制造方法
技术领域：
：本发明涉及具备包括压电体膜的振子的角速度检测装置和角速度检测装置的制造方法。
背景技术：
：具有MEMS(MicroElectroMechanicalSystems微机电系统)结构，并具备包括压电体膜的梁型振子的角速度检测装置及其制造方法是公知的。在专利文献1中，公开了具备由硅形成的基板、具有振子的陀螺传感器元件、和IC基板的角速度检测装置。振子的一部分由基板的一部分被蚀刻的硅形成。振子具备依次叠层的下部电极、压电体膜和上部电极。IC基板具备与上部电极和下部电极连接的、控制振子的IC电路。在该角速度检测装置中，当对通过来自IC基板的驱动信号而在规定的方向上振动的振子施加角速度时，柯氏力作用于振子。基于由该柯氏力引起的振动和由驱动信号引起的振动，振动信号从振子的压电体膜通过上部电极输出。在该振动信号被输入到控制电路后，变换为基于角速度的输出信号，由此检测出角速度。专利文献1日本特开2005-227110号公报
发明内容但是，在上述角速度检测装置中，振子与具有控制振子的IC电路的IC基板由不同部件构成。因此，存在如下问题难以使角速度检测装置的厚度为1mm以下，角速度检测装置的小型化较为困难。鉴于上述问题，本发明的目的在于提供能够小型化的角速度检测装置和角速度检测装置的制造方法。根据本发明的一个实施方式，提供角速度检测装置，该角速度检测装置具备半导体基板、形成于半导体基板上的振子、和形成于半导体基板上的控制振子的控制电路。根据本发明的另一个实施方式，提供具备振子的角速度检测装置的制造方法，上述振子具有多个梁型电极，所提供的角速度检测装置的制造方法包括在半导体基板上层叠下部保护膜、下部电极、压电体膜、上部电极膜和掩模件的步骤；将掩模件图案化的步骤；和同时蚀刻振子的下部保护膜、下部电极、压电体膜和上部电极膜的步骤。发明效果根据本发明，可提供能够小型化的角速度检测装置及角速度检测装置的制造方法。图1是本发明的第一实施方式的角速度检测装置的全体结构图。图2是沿图1的II-II方向的截面图。图3是图1所示的振子的立体图。4图4是用于说明本发明的第一实施方式的角速度检测装置的制造方法的工序截面图。(之一)图5是用于说明本发明的第一实施方式的角速度检测装置的制造方法的工序截面图。(之二)图6是用于说明本发明的第一实施方式的角速度检测装置的制造方法的工序截面图。(之三)图7是用于说明本发明的第一实施方式的角速度检测装置的制造方法的工序截面图。(之四)图8是本发明的第二实施方式的角速度检测装置的全体结构图。图9是示意性表示本发明的第三实施方式的角速度检测装置的振子结构的俯视图。图10是沿图9所示的振子的X-X方向截面图。图11是沿图9所示的振子的XI-XI方向的截面图。图12是表示本发明的第三实施方式的角速度检测装置的结构的示意图。图13是用于说明本发明的第三实施方式的压电体膜的蚀刻量的振子截面图。图14是用于说明本发明的第三实施方式的压电体膜的蚀刻量的图表。图15是记载材料的蚀刻速率的表。图16是用于说明本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法的工序截面图(之一)。图17是用于说明本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法的工序截面图(之二)。图18是用于说明本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法的工序截面图(之三)。图19是用于说明本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法的工序截面图(之四)。图20是用于说明本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法的工序截面图(之五)。图21是用于说明本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法的工序截面图(之六)。图22是用于说明本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法的工序截面图(之七)。图23是用于说明本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法的其他例子的工序截面图(之一)。图24是用于说明本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法的其他例子的工序截面图(之二)。具体实施例方式接着，参照附图，对本发明的第一至第三实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，对于相同或类似的部分标注相同或类似的符号。但是，附图为示意图，应该注意厚度和平面尺寸的关系、各层的厚度比例等与现实的情况不同。所以，具体的厚度、尺寸应该参照以下的说明而判断。另外，当然在附图相互之间也存在相互的尺寸关系、比例不同的部分。另外，以下所示的第一至第三实施方式是举例表示用于将本发明的技术思想具体化的装置、方法，本发明的技术思想、构成部件的材质、形状、构造、配置等并不限定于下述内容。该发明的技术思想在权利要求的范围内，能够增加各种变更。(第一实施方式)如图1所示，本发明的第一实施方式的角速度检测装置(陀螺传感器)1具备半导体基板2、形成于半导体基板2上的振子3、和形成于半导体基板2上的控制振子3的控制电路4。振子3和控制电路4通过由铝(Al)等形成的多条配线6连接。如图2所示，控制电路4由保护膜5保护。图2是沿图1的II-II方向的截面图。保护膜5为氧化硅(SiO2)膜，以覆盖半导体基板2和控制电路4的上表面的方式形成。此夕卜，振子3的下部保护膜11和保护膜5连续地形成。图3为振子3的立体图。在下文中，以图3的箭头所示的XYZ表示XYZ方向。半导体基板2为具有约300μm厚度的硅(Si)基板。半导体基板2的厚度只要具有在安装时等能够保持的程度的厚度即可，能够进行适当的改变。在俯视时，半导体基板2在X方向上具有约4.Omm的长度，在Y方向上具有约4.5mm的长度。与振子3的下方对应的半导体基板2的一部分，以约50μm的深度被蚀刻。由此，在半导体基板2与振子3的下表面之间，形成有约50μm的间隔tg的空洞7。此外，空洞7的间隔tg的厚度只要是当振动时振子3不受到其与半导体基板2之间所产生的气压变化等的影响的程度即可，并没有特别的限定。振子3被构成为在XZ方向上能够振动的梁型。振子3被形成于半导体基板2上。振子3具有约2μm约6μm的Z方向的厚度t和约5μm约6μm的X方向的宽度。振子3的厚度t根据Z方向的所期望的共振频率f进行适当改变。为了提高输出灵敏度，优选厚度t与振子3的宽度为相同长度，使得截面形状成为正方形。如图2所示，振子3具备下部保护膜11、下部电极12、压电体膜13、上部电极14、和上部保护膜15。下部保护膜11用于保护下部电极12的下表面，并且用于调整共振频率f。下部保护膜11形成于下部电极12的下表面。在下部保护膜11的下表面与半导体基板2之间，形成有具有规定的间隔tg(例如50μm)的空洞7。此外，对间隔tg的大小没有特别的限定，与振子3的Z方向的振幅相配合能够进行适当的改变。下部保护膜11为具有约1μm约4ym的厚度tl的SiO2膜。基于以下所示的表1，设定下部保护膜11的厚度tl，由此对振子3的共振频率f进行粗略的调整。下部保护膜11与共振频率f的具体关系如表1所示。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>下部电极12由具有约200nm的厚度的钼(Pt)形成，并且以覆盖压电体膜13的下表面的方式形成。下部电极12通过通孔8内的配线6连接至驱动电路31。压电体膜31基于振子3的绕Y轴的旋转运动的角速度使电压变化。压电体膜13为具有约1μm的厚度的锆钛酸铅(PZT)膜，以覆盖下部电极12的上表面的方式形成。上部电极14由具有约200nm厚度的氧化铱(IrO2)/铱(Ir)的叠层膜形成。上部电极14以在Y方向上延伸的方式在压电体膜13的上表面形成。上部电极14具备驱动电极21和一对检测电极22、23。驱动电极21通过配线6连接至驱动电路31。从控制电路4向驱动电极21输入用于使振子3在Z方向上振动的驱动信号SM。检测电极22、23形成于夹着驱动电极21而相对的位置。检测电极22、23通过配线6连接至检测电路32。检测电极22、23向控制电路4输出振动信号Svi、Sv2，该振动信号Svi、Sv2包括基于振子3绕Y轴旋转运动时所产生的角速度的压电体膜13的电压变化。上部保护膜15保护下部电极12、压电体膜13和上部电极14。上部保护膜15以覆盖下部电极12的侧面、压电体膜13的上表面和侧面以及上部电极14的上表面的方式形成。上部保护膜15为具有约0.5μπι约Ι.Ομπι的厚度t2的SiO2膜。通过调整上部保护膜15的厚度t2而微调整共振频率f。控制电路4控制振子3。控制电路4在半导体基板2上与振子3整体地(monolithic)形成。控制电路4具有驱动电路31、检测电路32、和检波电路33。驱动电路31向驱动电极21输入驱动信号SM，使振子3以规定的共振频率f在Z方向上振动。另外，驱动电路31向检波电路33输出同步信号Ss。检测电路32检测从振子3的检测电极22、23输出的基于振子3的振动的振动信号SV1、SV2中基于振子3的角速度的检测信号Sd并向检波电路33输出。检波电路33对从检测电路32输入的检测信号Sd进行检波。另外，检波电路33基于从驱动电路31输入的同步信号Ss，使已被检波的信号同步，输出基于作用于振子3的角速度的输出信号S。。驱动电路31、检测电路32和检波电路33由在半导体基板2上整体地形成的晶体管等构成。接着，进行上述的角速度检测装置1的动作说明。首先，从驱动电路31向驱动电极21输入约5V的驱动信号SM。由此，振子3在Z方向上振动。由于振子3的振动，正负逆转后的振动信号SV1、SV2分别从检测电极22和检测电极23向检测电路32输出。在此，当振子3由于外力绕Y轴旋转时，包括压电体膜13的振子3在X方向上也振动。由此，在沿X方向振动的压电体膜13产生基于旋转运动的角速度的电压变化。其结果是，在从检测电极22、23输出的振动信号SV1、SV2中包含基于角速度的电压的变化。在检测电路32，取得正负逆转后的振动信号Svi和振动信号Sv2的差，将检测信号Sd向检波电路33输出，其中该检测信号Sd是已将基于由驱动信号Sm导致的振子3在Z方向上的振动的信号除去后的信号。在检波电路33，使驱动电路31的信号与角速度信号同步，对检测信号Sd进行检波。其结果是，基于作用于振子3的角速度的输出信号Stj被输出，从而检测出角速度。接着，针对上述的角速度检测装置1的制造方法进行说明。图4图7是角速度检测装置的各制造工序的截面图。此外，关于图6，与其他图不同，为形成有配线6的部位的截面图。首先，如图4所示，根据公知的半导体制造技术，将包括驱动电路31、检测电路32和检波电路33的控制电路4形成于半导体基板2上。其后，以覆盖半导体基板2和控制电路4的方式，将用于形成保护膜5和下部保护膜11的由SiO2形成的绝缘膜51利用CVD法等形成。接着，利用溅射法形成用于形成下部电极12的Pt膜52。其后，在Pt膜52上利用溶胶_凝胶(Sol-Gel)法形成用于形成压电体膜13的PZT膜53。进而，利用溅射法在PZT膜53上形成用于形成上部电极14的IrO2膜54。接着，如图5所示，在形成抗蚀剂膜(省略图示)之后，通过氯气(Cl2)等的卤素类气体与Ar气体将Ir02/Ir膜54干蚀刻而形成上部电极14。此后，在形成新的抗蚀剂膜(省略图示)之后，通过氟类气体和Ar气体将PZT膜53干蚀刻而形成压电体膜13。接着，通过Cl2气体等的卤素类气体与Ar气体将Pt膜52干蚀刻而形成下部电极12。接着，通过CVD法将由SiO2膜形成的绝缘膜形成于上表面。此后，如图6所示，通过用光刻技术法和基于3&等的氟类气体的干蚀刻，将绝缘膜图案化形成上部保护膜15。接着，形成将各电极2123与控制电路4连接的配线6。接着，如图7所示，通过SF6等的氟类气体将绝缘膜51干蚀刻，使得覆盖下部保护膜11和控制电路4的保护膜5图案化。此后，通过SF6等的氟类气体对由硅形成的半导体基板2的一部分进行各向同性干蚀刻，由此在振子3之下形成空洞7。在此，通过采用干蚀亥IJ，与湿蚀刻的情况不同，压电体膜13的侧面的露出被抑制。由此，压电体膜13的蚀刻被抑制。由此，角速度检测装置1完成。在上述这样的第一实施方式的角速度检测装置1中，在形成有振子3的半导体基板2上整体地形成控制电路4，因此能够使角速度检测装置1的厚度减小。另外，能够缩小俯视时的角速度检测装置1的纵横尺寸。由此，能够实现角速度检测装置1的小型化。具体而言，能够实现能够搭载于便携式电话等的Imm以下的厚度。另外，通过将振子3与控制电路4整体地形成于半导体基板2上，能够省略在使振子与控制电路在不同部件形成时所必需的用于相互连接的焊接、对位等的工序。另外，在仅使振子为一个部件时，必然需要用于保持的保持部，振子自身大型化，但是通过使振子3与控制电路4整体地形成，能够不形成保持部等而容易地进行保持。由此，能够抑制振子3的破损。另外，通过干蚀刻将绝缘膜51和半导体基板2图案化，在振子3之下形成空洞7，因此能够抑制压电体膜13的侧面露出的情况。由此，能够抑制压电体膜13被蚀刻的情况，并且也能够抑制使用中的压电体膜13的物理性破损。另外，通过将振子3的上表面和下表面利用下部保护膜11和上部保护膜15覆盖，能够容易地通过下部保护膜11的厚度tl和上部保护膜15的厚度t2将振子3的共振频率f设定为所期望的频率。此外，构成角速度检测装置1的材料能够进行适当的改变。具体而言，也可以用SiO2以外的绝缘膜(多晶硅、SiN等)构成保护膜。另外，半导体基板2也可以适用由硅以外的半导体形成的基板。另外，在上述内容中举例了通过驱动电路31使振子3在Z方向上振动的例子，但也可以通过驱动电路31使振子3在X方向上振动。(第二实施方式)接着，针对将本发明应用于2轴的角速度检测装置的第二实施方式，参照附图进行说明。图8是第二实施方式的角速度检测装置的全体结构图。此外，对于与第一实施方式同样的结构，标注相同的符号而省略说明。令图8中所示的XY为XY方向，令垂直于纸面向上方向为Z方向。如图8所示，第二实施方式的角速度检测装置IA具备；半导体基板2、第一振子3A、第二振子3B、第一控制电路4A、和第二控制电路4B。第一振子3A以在X方向上延伸的方式形成于半导体基板2上。第二振子3B以在Y方向上延伸的方式形成于半导体基板2上。即，第一振子3A和第二振子3B以在相互正交的方向上延伸的方式形成。由此，第一振子3A和第二振子3B分别检测正交方向的角速度。具体而言，振子3A检测绕X轴的角速度，振子3B检测绕Y轴的角速度。振子3A、3B为与第一实施方式的振子3相同的结构。第一控制电路4A控制第一振子3A检测绕X轴的角速度。第二控制电路4B控制第二振子3B检测绕Y轴的角速度。控制电路4A、4B整体地形成于半导体基板2上。控制电路4A、4B为与第一实施方式的控制电路4相同的结构。如上所述在如图8所示的角速度检测装置IA中，通过具备2个振子3A、3B，能够检测出以不同的2个方向为旋转轴的角速度。通过利用光刻技术、干蚀刻等的高精度的半导体制造技术将振子3A、3B形成于半导体基板2上，由此能够提高振子3A、3B的对位的精度。另外，由于能够同时形成2个振子3A、3B，因此能够容易地制造2轴的角速度检测装置1A。并且，由于能够容易地同时形成2个控制电路4A、4B，因此能够容易地制造2轴的角速度检测装置1A。在以上的说明中，以具备2个振子的角速度检测装置为例，但本发明也可以应用于具备3个以上振子的角速度检测装置。(第三实施方式)如第一和第二实施方式所示，通过在半导体基板2上以薄膜形成压电材料，能够提高压电材料的加工精度。但是，随着振子3的小型化、薄膜化的进步，振子3的形状的对称性对角速度检测装置1的性能造成影响。例如，在通过柯氏力所产生的振动的方向(检测方向)上振子的形状为非对称时，在角速度施加前，在检测方向上发生振动。该振动称为“不当振动”。即，由于实现小型化，振子的输出变得微小，特别是由于因检测方向的振子的非对称性而产生的不当振动，而不能够正确地检测出柯氏力引起的微小的变化。如以下所说明，第三实施方式的角速度检测装置能够抑制振子的形状的非对称性导致的不当振动。本发明的第三实施方式的角速度检测装置如图9、图10所示，具备振子3，该振子3具有在同一方向上延伸的第一梁型电极141、第二梁型电极142和第三梁型电极143。图10为沿着图9的X-X方向的截面图。如图9图10所示的振子3的制造方法包括在半导体基板2上对下部保护膜11、下部电极12、压电体膜13、上部电极膜和掩模件以该顺序进行叠层的步骤；按照下述电极图案将掩模件图案化的步骤，上述电极图案为通过干蚀刻将第一梁型电极141与第二梁型电极142的间隔dl2、第一梁型电极141与第三梁型电极143的间隔dl3设定为压电体膜13在膜厚方向上未完全被蚀刻的间隔；通过以被图案化的掩模件为掩模的1次干蚀刻，将振子3的外侧的上部电极膜、压电体膜13、下部电极12和下部保护膜11、第一梁型电极141与第二梁型电极142之间以及第一梁型电极141与第三梁型电极143之间的上部电极膜同时进行蚀刻的步骤。通过将上部电极膜按照电源图案进行干蚀刻，形成包括第一梁型电极141、第二梁型电极142和第三梁型电极143的电极区域14A。电极区域14A包括夹着第一梁型电极141从第二梁型电极142的外侧至第三梁型电极143的外侧的区域。在此，以与第一梁型电极141面对的一侧为第二梁型电极142和第三梁型电极143的内侧，以与该内侧相对的一侧为外侧。通过将电极区域14A的外侧的下部保护膜11、下部电极12、压电体膜13和上部电极膜用1次干蚀刻连续地蚀刻，从而使下部保护膜11、下部电极12和压电体膜13的端面与第二梁型电极142和第三梁型电极143的外侧的端面一致地形成。另外，通过干蚀刻将间隔dl2和间隔dl3设定为压电体膜13在膜厚方向上未完全被蚀刻的间隔，所以在第一梁型电极141与第二梁型电极142之间，以及在第一梁型电极141与第三梁型电极143之间，仅上部电极膜完全被蚀刻，压电体膜13残留。关于通过干蚀刻压电体膜13在膜厚方向上未完全被蚀刻的间隔的详细内容在后文叙述。通过1次干蚀刻形成第一梁型电极141、第二梁型电极142和第三梁型电极143，因此不会产生使用多个蚀刻用掩模形成电极区域14A时的掩模图案的对位的错位。于是，不产生振子3的形状的非对称性，能够按照设计将第二梁型电极142的宽度W2与第三梁型电极143的宽度W3形成为相同，并且将间隔dl2与间隔dl3形成为相同。图11表示沿图9的XI-XI方向的截面。如图11所示，关于本发明的第三实施方式的角速度检测装置的振子3，下部保护膜11的下方的半导体基板2被除去，形成有空洞7。艮口，振子3为第一梁型电极141、第二梁型电极142和第三梁型电极143各自的一端被支承的悬臂梁的振子。空洞7的高度，即下部保护膜11的下表面与半导体基板2的上表面的距离例如为50μm左右。如图9图11所示的角速度检测装置为使振子3的驱动用电极以规定的频率在一定的方向(驱动方向)上振动(驱动振动)，检测用电极检测出由于通过施加角速度而产生的柯氏力而在与驱动振动垂直的方向(检测方向)上在驱动用电极所产生的振动，从而计算出角速度。例如，在作为驱动用电极使第一梁型电极141在纵方向上振动的状态下，通过作为检测用电极的第二梁型电极142和第三梁型电极143检测出由于柯氏力而在第一梁型电极141所产生的横方向的变动。或者，在作为驱动用电极使第二梁型电极142和第三梁型电极143在横方向上振动的状态下，通过作为检测用电极的第一梁型电极141检测出由于柯氏力而在第二梁型电极142和第三梁型电极143所产生的在纵方向上的变动。具体而言，压电体膜13根据施加于驱动用电极的电压而变动，驱动用电极在驱动方向上振动。然后，在由于柯氏力在驱动用电极发生检测方向的变动时，该变动通过压电体膜转换为电压，检测用电极将转换后的电压作为检测信号输出。图12表示的角速度检测装置的电路图的例子为使第一梁型电极141在纵方向上(第一梁型电极141的叠层方向)振动，并通过第二梁型电极142和第三梁型电极143检测出由于柯氏力引起的第一梁型电极141的横方向上(相对于叠层方向垂直的方向)的变动。如图12所示的控制电路4使振子3的驱动用电极(第一梁型电极141)以规定的驱动振动频率振动，由检测用电极(第二梁型电极142和第三梁型电极143)将由于柯氏力而在驱动用电极产生的变动作为电压取得。控制电路4具备驱动电路31、检测电路32和检波电路33ο驱动电路31为使第一梁型电极141在纵方向上振动的电路。具体而言，从驱动电路31向第一梁型电极141发送使第一梁型电极141在纵方向上振动的驱动信号。检测电路32为检测第一梁型电极141的变动的电路。具体而言，根据第一梁型电极141的振动接受由第二梁型电极142和第三梁型电极143以电压形式生成的检测振动信号。检波电路33以从驱动电路31发送的驱动振动频率对从检测电路32发送的检测振动信号进行同步检波，输出角速度信号。角速度信号从输出端子OUT输出到控制电路4的外部。在半导体基板2上形成振子3和控制电路4并进行单芯片化，从而实现角速度检测装置的小型化和薄膜化。以下，针对通过干蚀刻将第一梁型电极141与第二梁型电极142的间隔dl2、以及第一梁型电极141与第三梁型电极143的间隔dl3设定为压电体膜13在膜厚方向上未完全被蚀刻的间隔的方法的例子，参照图13和图14进行说明。如图13所示的蚀刻量dE是，在使掩模件16的间隔成为电极间隔d的情况下，将掩模件16作为掩模干蚀刻上部电极14之后，通过干蚀刻对压电体膜13进行蚀刻的量。在此，压电体膜13是膜厚Wp为400nm的锆钛酸铅(PZT)。图14是横轴为电极间隔d、纵轴为蚀刻量dE的坐标图。如图14所示，电极间隔d越扩大则压电体膜13的蚀刻量dE越变大。另一方面，电极间隔d越变窄则压电体膜13的蚀刻量dE越缩小，在压电体膜13的膜厚方向中途蚀刻停止。如图14所示，电极间隔d为8ym以上时，蚀刻量dE为400nm以上，压电体膜13从上表面到底面在膜厚方向上完全被蚀刻。因此，考虑压电体膜13的膜厚、材料等设定电极间隔d，使得通过干蚀刻将第一梁型电极141、第二梁型电极142和第三梁型电极143的各电极间分离，并且使压电体膜13以在各电极间作为压电元件起作用的程度的膜厚而残留。例如压电体膜13为膜厚400nm的PZT膜时，间隔dl2和间隔dl3优选为0.30.5μm左右，进一步优选为0.4μm。接着，针对掩模件16进行说明。掩模件16优选为相对于PZT膜等的压电体膜13，蚀刻的选择比比光致抗蚀剂膜更高的材料。具体而言，能够采用氧化铟锡(ITO)膜、氧化铝(Al2O3)膜等。由于氧化铝的成膜速率低，因此更加优选ΙΤ0。图15表示ΙΤ0、ΡΖΤ和氧化硅(SiO2)的干蚀刻的蚀刻速率。干蚀刻条件为使用氟类和氩(Ar)气的情况。以下，用图16图24，对本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法进行说明。此外，以下所述的角速度检测装置的制造方法为一例，当然包括该变形例，能够以除此之外的多种制造方法实现。(4)首先，在例如硅基板等的半导体基板2上，将下部保护膜11、下部电极12、压电体膜13、上部电极膜140和掩模件16以该顺序叠层，得到如图16所示的结构截面。下部保护膜11能够采用例如SiO2膜。下部电极12能够采用通过溅射法等形成的膜厚200nm左右的钼(Pt)等。压电体膜13能够采用膜厚1μm左右的PZT膜。PZT膜通过溶胶-凝胶法等形成。上部电极膜140能够采用利用溅射法等形成的膜厚200nm左右的氧化铱(IrO2)/铱(Ir)的叠层膜等。掩模件16能够采用ITO等。(π)接着，将光致抗蚀剂膜17涂布在掩模件16上，如图17所示，利用光刻技术将光致抗蚀剂膜17图案化为所期望的电源图案。例如，如图9所示的宽Wl的第一梁型电极141、宽W2的第二梁型电极142和宽W3的第三梁型电极143，以间隔dl2和间隔dl3形成的电源图案。此时，间隔dl2和间隔dl3通过干蚀刻被设定为压电体膜13在膜厚方向上未完全被蚀刻的间隔。()、)接着，将光致抗蚀剂膜17作为掩模，通过干蚀刻将掩模件16选择性地除去。例如当掩模件16采用ITO膜时，使用氟类和Ar气体，对掩模件16进行蚀刻。此后除去光致抗蚀剂膜17，得到如图18所示的结构截面。(二)将掩模件16作为掩模，对第二梁型电极142和第三梁型电极143的外侧、即电极区域14A的外侧的上部电极膜140、压电体膜13、下部电极12和下部保护膜11进行蚀亥IJ。同时，对第一梁型电极141和第二梁型电极142之间的上部电极膜140，以及第一梁型电极141和第三梁型电极143之间的上部电极膜140进行蚀刻。其结果是，如图19所示，上部电极膜140分离为第一梁型电极141、第二梁型电极142和第三梁型电极143。当上部电极膜140采用Ir02/Ir的叠层膜时，上部电极膜140利用氯气(Cl2)等的卤素类气体和Ar气体被蚀刻。压电体膜13采用PZT膜时，压电体膜13利用氟类气体和Ar气体被蚀刻。此时，间隔dl2和间隔dl3比压电体膜13完全被蚀刻的间隔窄，所以在第一梁型电极141与第二梁型电极142之间，以及第一梁型电极141与第三梁型电极143之间残留压电体膜13。下部电极12采用Pt膜时，下部电极12利用卤素类气体和Ar气体被蚀刻。下部保护膜11采用SiO2膜时，下部保护膜11利用氟类气体被蚀刻。(*)用溅射法等将上部保护膜15形成在振子3的整个面。上部保护膜15能够采用SiO2膜等。此时，如图20所示，在第一梁型电极141与第二梁型电极142之间，以及第一梁型电极141与第三梁型电极143之间埋入有上部保护膜15，在第一梁型电极141、第二梁型电极142和第三梁型电极143的侧面形成有上部保护膜15。另外，在压电体膜13和下部电极12的侧面也形成有上部保护膜15。(-)将半导体基板2的背面利用湿蚀刻选择性地进行蚀刻，如图21所示，在振子3之下形成空洞7。此时，在压电体膜13的侧面形成有上部保护膜15，因此基于湿蚀刻的压电体膜13的蚀刻被抑制。(卜)将上部保护膜15整个面回蚀(etchback)，如图22所示，使掩模件16的上表面露出。同时使半导体基板2的上表面也露出。对于将半导体基板2的背面选择性地蚀刻而形成空洞7的方法的其他例子在以下进行说明。(4)得到如图20所示的结构截面后，将上部保护膜15整个面回蚀，如图23所示，使掩模件16的上表面和半导体基板2的上表面露出。(π)如图24所示，将半导体基板2的一部分用氟类气体进行各向同性干蚀刻，由此在振子3之下形成空洞7。在用上述制造方法的例子制造的角速度检测装置中，是在第一梁型电极141、第二梁型电极142和第三梁型电极143的上部配置有掩模件16的结构。除去掩模件16，也可以为如图9图11所示的构造。如以上所说明的那样，用本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法，通过干蚀刻将间隔dl2和间隔dl3设定为压电体膜13在膜厚方向上未完全被蚀刻的间隔，由此以1次干蚀刻形成第一梁型电极141、第二梁型电极142和第三梁型电极143。另一方面，将构成振子3的各膜分别进行蚀刻时，预先准备各层的蚀刻用的掩模图案，进行掩模图案的对位，同时形成第一梁型电极141、第二梁型电极142和第三梁型电极143。例如在振子3的厚度为100μm以上这样的元件尺寸的较大角速度检测装置的情况下，振子的形状即使有0.1μm程度的微小的非对称性，角速度的检测精度也不会出现问题。但是，振子3的厚度为10μm左右的角速度检测装置的情况下，振子3的输出较微小，由于掩模图案的对位错位等引起的振子3的形状的0.1μm左右的微小的非对称性而导致不当振动发生，角速度的检测精度降低。例如能够考虑到以下情况，如图9所示的振子3，使第一梁型电极141在纵方向上(驱动方向)振动，由第二梁型电极142和第三梁型电极143检测出因柯氏力而导致第一梁型电极141的横方向上(检测方向)的变动。在此，下部保护膜11、下部电极12、压电体膜13和上部电极14通过各自不同的蚀刻用掩模形成时，必须进行各掩模图案的对位。此时，由于掩模图案的对位发生错位，第二梁型电极142的端面与下部保护膜11的端面的横方向的距离为0.9μm，且第三梁型电极143的端面与下部保护膜11的端面的横方向的距离为1.0μm时，在因柯氏力产生的振动的方向上(检测方向)，在施加角速度前发生不当振动。另外，从第一梁型电极141的中心到下部保护膜11的端面的距离，在下部保护膜11的左右端面具有0.1μm左右的不同时，发生不当振动。S卩，振子3的形状存在0.1μm左右的微小的非对称性时，发生不当振动，不能够正确地检测出柯氏力所引起的微小的变化。但是，如利用图16图24在上文所说明的那样，在本发明的第三实施方式的角速度检测装置的制造方法中，在振子3的电极区域14A的形成中进行1次利用光刻技术形成图案，不会发生使用多个蚀刻用掩模时那样的掩模图案的对位错位。因此，不产生振子3的形状的非对称性，能够按照设计将第二梁型电极142的宽度W2与第三梁型电极143的宽度W3形成为相同，且将间隔dl2与间隔dl3形成为相同。S卩，振子3对称地形成，能够抑制振子3的形状的非对称性导致的不当振动。其结果是，能够正确地检测出柯氏力引起的微小的变化，从而高精度地检测出角速度。(其他实施方式)如上述那样，本发明通过第一至第三实施方式已记载，构成该公开的一部分的论述和附图不应该理解为对本发明的限定。根据该公开内容，从业者能够明确各种替代实施方式、实施例和运用技术。在已叙述的第一至第三实施方式的说明中，表示了振子3为悬臂梁结构的振子的情况，但也可以为驱动用电极和检测用电极在中央被支承的双悬臂梁构造的振子。另外，虽然表示了电极数为3的例子，但是当然电极数不仅限定于3。像这样，本发明当然包括在此未记述的多种的实施方式等。因此，本发明的技术范围仅根据上述的说明由恰当的权利要求的范围的发明特定事项而确定。产业上的可利用性本发明的角速度检测装置和角速度检测装置的制造方法，能够利用于包括制造角速度检测装置的制造业的电子机器产业。权利要求一种角速度检测装置，其特征在于，包括半导体基板；形成在所述半导体基板上的振子；和形成在所述半导体基板上的、控制所述振子的控制电路。2.如权利要求1所述的角速度检测装置，其特征在于所述振子在其内部包括压电体膜。3.如权利要求1所述的角速度检测装置，其特征在于所述振子为梁型。4.如权利要求1所述的角速度检测装置，其特征在于在所述振子上形成有驱动电极和检测电极。5.如权利要求4所述的角速度检测装置，其特征在于所述检测电极与所述驱动电极隔开规定的间隔而形成。6.如权利要求5所述的角速度检测装置，其特征在于所述规定的间隔为0.3至0.5ym。7.如权利要求1所述的角速度检测装置，其特征在于所述控制电路包括驱动电路，向所述驱动电极输出使所述振子在规定的方向上振动的信号；检测电路，从由所述检测电极输出的基于所述振子的角速度的信号检测出检测信号；和检波电路，对所述检测信号进行检波并输出输出信号。8.如权利要求2所述的角速度检测装置，其特征在于所述振子的压电体膜的侧面被由绝缘体形成的保护膜覆盖。9.如权利要求8所述的角速度检测装置，其特征在于所述振子的上表面或下表面被由绝缘体形成的保护膜覆盖。10.如权利要求9所述的角速度检测装置，其特征在于所述控制电路被由绝缘膜形成的保护膜覆盖，覆盖所述振子的保护膜的至少一部分，与覆盖所述控制电路的保护膜连续形成。11.一种角速度检测装置的制造方法，所述角速度检测装置具备具有多个梁型电极的振子，所述制造方法的特征在于，包括在半导体基板上，对下部保护膜、下部电极、压电体膜、上部电极膜和掩模件进行叠层的步骤；将所述掩模件图案化的步骤；和对所述振子的所述下部保护膜、所述下部电极、所述压电体膜和所述上部电极膜同时进行蚀刻的步骤。12.如权利要求11所述的角速度检测装置的制造方法，其特征在于所述多个梁型电极的间隔为0.3至0.5ym。13.如权利要求11所述的角速度检测装置的制造方法，其特征在于所述压电体膜为锆钛酸铅(PZT)膜。14.如权利要求11所述的角速度检测装置的制造方法，其特征在于所述掩模件为氧化铟锡(IT0)膜。15.如权利要求11所述的角速度检测装置的制造方法，其特征在于还包括除去所述多个梁型电极的下方的所述半导体基板的一部分的步骤。16.如权利要求11所述的角速度检测装置的制造方法，其特征在于还包括在所述压电体膜的侧面形成保护膜的步骤。全文摘要本发明提供角速度检测装置和角速度检测装置的制造方法，上述角速度检测装置具备半导体基板(2)、形成于半导体基板(2)上的振子(3)、形成于半导体基板(2)上的控制振子(3)的控制电路(4)。文档编号G01C19/56GK101809408SQ20088010865公开日2010年8月18日申请日期2008年9月25日优先权日2007年9月25日发明者纸西大祐,藤森敬和,高冈将树申请人:罗姆股份有限公司