JP2009089098A - Vibrating transducer and manufacturing method thereof - Google Patents
Vibrating transducer and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009089098A JP2009089098A JP2007256906A JP2007256906A JP2009089098A JP 2009089098 A JP2009089098 A JP 2009089098A JP 2007256906 A JP2007256906 A JP 2007256906A JP 2007256906 A JP2007256906 A JP 2007256906A JP 2009089098 A JP2009089098 A JP 2009089098A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- diaphragm
- substrate
- deposited film
- spacer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 88
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 92
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 25
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 154
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 13
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 12
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 10
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 229910000789 Aluminium-silicon alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Micromachines (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Abstract
Description
本発明は振動トランスデューサおよび振動トランスデューサの製造方法に関し、特にMEMSセンサとしての微小なコンデンサマイクロホンなどの波動トランスデューサに関する。 The present invention relates to a vibration transducer and a method for manufacturing the vibration transducer, and more particularly to a wave transducer such as a minute condenser microphone as a MEMS sensor.
従来、半導体デバイスの製造プロセスを応用して製造される微小なコンデンサマイクロホンが知られている。このようなコンデンサマイクロホンは、MEMSマイクロホンといわれ、対向電極を構成するダイヤフラムとプレートは基板上に堆積した薄膜からなるとともに互いに離間した状態で基板上に支持されている。音波によってダイヤフラムがプレートに対して振動すると、その変位によりコンデンサの静電容量が変化し、その容量変化が電気信号に変換される。従来のコンデンサマイクロホンなどの振動トランスデューサでは、プレートがその外縁近傍において絶縁膜に接合されている。 Conventionally, a minute condenser microphone manufactured by applying a semiconductor device manufacturing process is known. Such a condenser microphone is called a MEMS microphone, and the diaphragm and the plate constituting the counter electrode are formed of a thin film deposited on the substrate and are supported on the substrate in a state of being separated from each other. When the diaphragm vibrates with respect to the plate by the sound wave, the capacitance of the capacitor changes due to the displacement, and the capacitance change is converted into an electric signal. In a conventional vibration transducer such as a condenser microphone, a plate is bonded to an insulating film in the vicinity of the outer edge thereof.
しかし、プレートが絶縁膜に接合されている構造では、プレートの外縁近傍の領域において、その絶縁膜を誘電層とするプレートとダイヤフラムまたは基板との間の寄生容量が感度を下げる原因になっている。 However, in the structure in which the plate is bonded to the insulating film, in the region near the outer edge of the plate, the parasitic capacitance between the plate having the insulating film as a dielectric layer and the diaphragm or the substrate causes a decrease in sensitivity. .
本発明はこの問題を解決するために創作されたものであって、振動トランスデューサの感度を高めることを目的とする。 The present invention was created to solve this problem, and aims to increase the sensitivity of a vibration transducer.
(1)上記目的を達成するための振動トランスデューサは、堆積膜からなり導電性を有するダイヤフラムと、堆積膜からなり導電性を有するプレートと、プレートに接合されている堆積膜からなり、絶縁性を有し、ダイヤフラムとの間に空隙を挟んでプレートを支持する柱形の複数の第一スペーサと、を備え、ダイヤフラムがプレートに対して振動することによりダイヤフラムとプレートとで形成される静電容量が変化する。
ダイヤフラムの固定されている領域はプレートに対して振動しない。したがってその領域においてダイヤフラムとプレートが対向し、ダイヤフラムとプレートに導電性がある場合、その領域においてダイヤフラムとプレートとは寄生容量を形成する。したがって空気より非誘電率が高くなる第一スペーサの面積は狭いほど望ましい。そこで本発明では、プレートを支持する第一スペーサを環状ではなく柱形とし、複数の柱形の第一スペーサでプレートを支持する。これにより、ダイヤフラムとプレートとで形成される寄生容量を低減でき、その結果、感度が向上する。第一スペーサは、幾何学における柱体に限らず、扁平であってもよく、構造的に閉じた壁ではなく複数の構造体としてプレートを支持できる形であればよい。なお、ダイヤフラムとプレートと対向する領域においてプレートまたはダイヤフラムを絶縁体で構成することによっても、ダイヤフラムとプレートとで形成される寄生容量を低減することはできるが、ダイヤフラムとプレートの少なくとも一方の膜構造が複雑になる。
(1) A vibration transducer for achieving the above object is composed of a deposited film made of a conductive diaphragm, a deposited film made of a conductive plate, and a deposited film joined to the plate. And a plurality of columnar first spacers that support the plate with a gap between the diaphragm and the diaphragm, and the capacitance formed by the diaphragm and the plate when the diaphragm vibrates with respect to the plate Changes.
The area where the diaphragm is fixed does not vibrate with respect to the plate. Therefore, when the diaphragm and the plate are opposed to each other in the region, and the diaphragm and the plate are conductive, the diaphragm and the plate form a parasitic capacitance in the region. Therefore, it is desirable that the area of the first spacer, which has a higher dielectric constant than air, be smaller. Therefore, in the present invention, the first spacer that supports the plate is formed in a columnar shape instead of an annular shape, and the plate is supported by a plurality of columnar first spacers. Thereby, the parasitic capacitance formed by the diaphragm and the plate can be reduced, and as a result, the sensitivity is improved. The first spacer is not limited to a geometrical pillar, and may be flat as long as the plate can be supported as a plurality of structures instead of structurally closed walls. Although the parasitic capacitance formed by the diaphragm and the plate can be reduced by configuring the plate or the diaphragm with an insulator in the region facing the diaphragm and the plate, the film structure of at least one of the diaphragm and the plate can be reduced. Becomes complicated.
(2)本発明による振動トランスデューサは、複数の通孔を有するプレートを形成し、第一スペーサとなる堆積膜の一部をプレートをマスクとして用いる等方性エッチングで除去することにより、プレートとダイヤフラムとの間の空隙を形成するとともに残部からなる第一スペーサを形成する、ことを含む方法によって製造することができる。
この方法によると、プレートをエッチングマスクとして用いて第一スペーサを形成することができるため、マスクの数を低減し、製造コストを低減することができる。
(2) The vibration transducer according to the present invention forms a plate having a plurality of through holes, and removes a part of the deposited film serving as the first spacer by isotropic etching using the plate as a mask, whereby the plate and the diaphragm are removed. And forming a first spacer composed of the remaining portion.
According to this method, since the first spacer can be formed using the plate as an etching mask, the number of masks can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
(3)すなわち本発明による振動トランスデューサにおいて、プレートには、堆積膜の等方性エッチングによりプレートとダイヤフラムとの間の空隙と第一スペーサとを同時に形成するためのエッチャントが通る通孔が複数形成されていることが望ましい。 (3) That is, in the vibration transducer according to the present invention, the plate is formed with a plurality of through-holes through which an etchant for simultaneously forming the gap between the plate and the diaphragm and the first spacer by isotropic etching of the deposited film. It is desirable that
(4)上記目的を達成するための振動トランスデューサは、基板と、基板上の堆積膜からなり導電性を有するダイヤフラムと、基板上の堆積膜からなり導電性を有するプレートと、基板およびプレートに接合されている堆積膜からなり、絶縁性を有し、基板との間に空隙を挟んでプレートを支持する柱形の複数の第二スペーサと、を備え、ダイヤフラムがプレートに対して振動することによりダイヤフラムとプレートとで形成される静電容量が変化する。
第二スペーサを間に挟んで対向する領域においてプレートと基板とが寄生容量を形成する場合、空気より非誘電率が高くなる第二スペーサの面積は狭いほど望ましい。そこで本発明では、第二スペーサを環状ではなく柱形とし、複数の柱形の第二スペーサでプレートを支持する。これにより、基板とプレートとで形成される寄生容量を低減でき、その結果、感度が向上する。第二スペーサは、幾何学における柱体に限らず、扁平であってもよく、構造的に閉じた壁ではなく複数の構造体としてプレートを支持できる形であればよい。なお、プレートの第二スペーサに接合されている領域を絶縁体で構成することによっても、第二スペーサを間に挟んで対向する領域において基板とプレートとで形成される寄生容量を低減することはできるが、プレートの膜構造が複雑になる。
(4) A vibration transducer for achieving the above object is bonded to a substrate, a conductive diaphragm made of a deposited film on the substrate, a conductive plate made of a deposited film on the substrate, and the substrate and the plate. A plurality of columnar second spacers that are made of a deposited film and have insulating properties and support the plate with a gap between the substrate and the diaphragm vibrates with respect to the plate The capacitance formed by the diaphragm and the plate changes.
When the plate and the substrate form a parasitic capacitance in a region facing each other with the second spacer interposed therebetween, it is desirable that the area of the second spacer that has a higher non-permittivity than air is as small as possible. Therefore, in the present invention, the second spacer is not in an annular shape but in a columnar shape, and the plate is supported by a plurality of columnar second spacers. Thereby, the parasitic capacitance formed by the substrate and the plate can be reduced, and as a result, the sensitivity is improved. The second spacer is not limited to a geometrical pillar, and may be flat as long as the plate can be supported as a plurality of structures instead of structurally closed walls. In addition, even if the region joined to the second spacer of the plate is made of an insulator, it is possible to reduce the parasitic capacitance formed by the substrate and the plate in the region facing the second spacer. Yes, but the membrane structure of the plate is complicated.
(5)本発明による振動トランスデューサは、複数の通孔を有するプレートを形成し、プレートをマスクとして用いる等方性エッチングにより第二スペーサとなる堆積膜を一部除去することにより、プレートと基板との間の空隙を形成するとともに残部を含む第二スペーサを形成する、ことを含む方法によって製造することができる。
この方法によると、プレートをエッチングマスクとして用いて第二スペーサを形成することができるため、マスクの数を低減し、製造コストを低減することができる。
(5) The vibration transducer according to the present invention forms a plate having a plurality of through holes, and removes a part of the deposited film serving as the second spacer by isotropic etching using the plate as a mask. And forming a second spacer including the remainder and forming a gap between the first and second spacers.
According to this method, since the second spacer can be formed using the plate as an etching mask, the number of masks can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
(6)すなわち本発明による振動トランスデューサにおいて、プレートには、堆積膜の等方性エッチングによりプレートと基板との間の空隙と第二スペーサとを同時に形成するためのエッチャントが通る通孔が複数形成されていることが望ましい。 (6) That is, in the vibration transducer according to the present invention, the plate is formed with a plurality of through-holes through which an etchant for simultaneously forming the gap between the plate and the substrate and the second spacer by isotropic etching of the deposited film. It is desirable that
(7)上記目的を達成するための振動トランスデューサは、堆積膜からなり導電性を有するダイヤフラムと、堆積膜からなり、導電性を有し、ダイヤフラムと対向しているプレートと、を備え、プレートの中心から外縁までの距離はダイヤフラムの中心から外縁までの距離よりも短く、ダイヤフラムがプレートに対して振動することによりダイヤフラムとプレートとで形成される静電容量が変化する。 (7) A vibration transducer for achieving the above object includes a diaphragm made of a deposited film and having conductivity, and a plate made of the deposited film, having conductivity and facing the diaphragm. The distance from the center to the outer edge is shorter than the distance from the center to the outer edge of the diaphragm, and the capacitance formed by the diaphragm and the plate changes as the diaphragm vibrates with respect to the plate.
ダイヤフラムの振幅が小さいかダイヤフラムが振動しない領域においてはダイヤフラムとプレートとで形成される静電容量は変化しないか変化が小さい。ダイヤフラムの外縁に近い領域がその上または下の膜に固定される構造では、ダイヤフラムの外縁に近い領域においてダイヤフラムの振幅が小さくなる。そこで本発明では、ダイヤフラムの外縁に近い領域においてダイヤフラムとプレートとが対向しないように、プレートの中心から外縁までの距離をダイヤフラムの中心から外縁までの距離よりも短くする。プレートおよびダイヤフラムが円または輪郭に凹部のない形状である場合、プレートの外縁がダイヤフラムの外縁よりも内側にあればよい。ダイヤフラムが円または輪郭に凹部のない形状でありプレートが輪郭に凹部のある形状である場合、プレートの中心から外縁までの最短距離がダイヤフラムの中心から外縁までの最短距離よりも短いことが必要である。プレートが円または輪郭に凹部のない形状でありダイヤフラムが輪郭に凹部のある形状である場合、プレートの中心から外縁までの最短距離がダイヤフラムの中心から外縁までの最短距離よりも短いことが必要である。プレートおよびダイヤフラムが輪郭に凹部のある形状である場合、プレートの中心から外縁までの最短距離がダイヤフラムの中心から外縁までの最短距離よりも短いことが望ましい。本発明によると、ダイヤフラムの外縁に近い領域におけるダイヤフラムとプレートの寄生容量を低減でき、その結果、感度が高まる。なお、ダイヤフラムの外縁に近い領域を絶縁体で構成したり、ダイヤフラムの外縁に対向するプレートの領域を絶縁体で構成することによっても、ダイヤフラムとプレートとで形成される寄生容量を低減することはできるが、ダイヤフラムとプレートの少なくとも一方の膜構造が複雑になる。 In a region where the diaphragm amplitude is small or the diaphragm does not vibrate, the capacitance formed by the diaphragm and the plate does not change or changes little. In a structure in which a region near the outer edge of the diaphragm is fixed to the upper or lower film, the amplitude of the diaphragm is reduced in a region near the outer edge of the diaphragm. Therefore, in the present invention, the distance from the center of the plate to the outer edge is made shorter than the distance from the center of the diaphragm to the outer edge so that the diaphragm and the plate do not face each other in a region near the outer edge of the diaphragm. When the plate and the diaphragm have a circular shape or a shape having no recess in the outline, the outer edge of the plate may be inside the outer edge of the diaphragm. If the diaphragm has a circular or contoured shape and the plate has a concave shape, the shortest distance from the center of the plate to the outer edge must be shorter than the shortest distance from the center of the diaphragm to the outer edge. is there. If the plate has a circular or contoured shape and the diaphragm has a concave shape, the shortest distance from the center of the plate to the outer edge must be shorter than the shortest distance from the center of the diaphragm to the outer edge. is there. When the plate and the diaphragm have a shape with a concave portion in the contour, it is desirable that the shortest distance from the center of the plate to the outer edge is shorter than the shortest distance from the center of the diaphragm to the outer edge. According to the present invention, the parasitic capacitance of the diaphragm and the plate in the region near the outer edge of the diaphragm can be reduced, and as a result, the sensitivity is increased. In addition, it is possible to reduce the parasitic capacitance formed by the diaphragm and the plate by configuring the region near the outer edge of the diaphragm with an insulator, or by configuring the plate region facing the outer edge of the diaphragm with an insulator. Although it is possible, the film structure of at least one of the diaphragm and the plate is complicated.
(8)上記目的を達成するための振動トランスデューサは、基板と、基板上の堆積膜からなり、導電性を有するダイヤフラムと、基板上の堆積膜からなり、導電性を有するプレートと、基板およびダイヤフラムに接合されている堆積膜からなり、絶縁性を有し、基板との間に空隙を挟んでダイヤフラムを支持する柱形の複数の第三スペーサと、を備え、ダイヤフラムがプレートに対して振動することによりダイヤフラムとプレートとで形成される静電容量が変化する。
第三スペーサを間に挟んで対向する領域においてダイヤフラムと基板とが寄生容量を形成する場合、空気より非誘電率が高くなる第三スペーサの面積は狭いほど望ましい。そこで本発明では、第三スペーサを環状ではなく柱形とし、複数の柱形の第三スペーサでダイヤフラムを支持する。これにより、基板とダイヤフラムとで形成される寄生容量を低減でき、その結果、感度が向上する。第三スペーサは、幾何学における柱体に限らず、扁平であってもよく、構造的には、閉じた壁ではなく複数の構造体としてダイヤフラムを支持できる形であればよい。なお、ダイヤフラムの第三スペーサに接合されている領域を絶縁体で構成することによっても、第三スペーサを間に挟んで対向する領域における基板とダイヤフラムとで形成される寄生容量を低減することはできるが、ダイヤフラムの膜構造が複雑になる。
(8) A vibration transducer for achieving the above object includes a substrate, a deposited film on the substrate, and a conductive diaphragm, a deposited film on the substrate, and a conductive plate, the substrate and the diaphragm. And a plurality of pillar-shaped third spacers that support the diaphragm with an air gap between the substrate and the diaphragm, and the diaphragm vibrates with respect to the plate. As a result, the capacitance formed by the diaphragm and the plate changes.
When the diaphragm and the substrate form a parasitic capacitance in a region facing each other with the third spacer interposed therebetween, it is desirable that the area of the third spacer, which has a higher dielectric constant than air, is smaller. Therefore, in the present invention, the third spacer is formed in a column shape instead of an annular shape, and the diaphragm is supported by a plurality of columnar third spacers. Thereby, the parasitic capacitance formed by the substrate and the diaphragm can be reduced, and as a result, the sensitivity is improved. The third spacer is not limited to a geometrical column body, and may be flat, and may be structurally capable of supporting the diaphragm as a plurality of structures instead of a closed wall. In addition, even if the region bonded to the third spacer of the diaphragm is formed of an insulator, it is possible to reduce the parasitic capacitance formed by the substrate and the diaphragm in the region facing each other with the third spacer interposed therebetween. Yes, but the diaphragm membrane structure is complicated.
(9)上記いずれの構成の振動トランスデューサにおいても、プレートが中央部と中央部から外側に放射状に延びる複数の腕部とを備える場合、ダイヤフラムは、少なくとも腕部と腕部の間にある切り欠きの領域においてプレートに対向しない。したがって、プレートを中央部から外側に腕部が放射状に延びる形にすることにより、ダイヤフラムとプレートとで形成される寄生容量を低減することができる。基板とプレートとが寄生容量を形成する構造においては、プレートを中央部から外側に腕部が放射状に延びる形にすることにより、ダイヤフラムとプレートとで形成される寄生容量を低減することができる。 (9) In any of the above-described vibration transducers, when the plate includes a central portion and a plurality of arm portions extending radially outward from the central portion, the diaphragm has at least a notch between the arm portion and the arm portion. In the region of, do not face the plate. Therefore, the parasitic capacitance formed by the diaphragm and the plate can be reduced by making the plate radially extend from the central portion to the outside. In the structure in which the substrate and the plate form a parasitic capacitance, the parasitic capacitance formed by the diaphragm and the plate can be reduced by making the plate radially extend from the center to the outside.
尚、請求項において「〜上に」というときは、技術的な阻害要因がない限りにおいて「上に中間物を介在させずに」と「〜上に中間物を介在させて」の両方を意味する。また、請求項に記載された動作の順序は、技術的な阻害要因がない限りにおいて記載順に限定されず、同時に実行されても良いし、記載順の逆順に実行されても良いし、連続した順序で実行されなくても良い。 In the claims, “to the top” means both “without an intermediate on the top” and “with an intermediate on the top” unless there is a technical impediment. To do. Further, the order of the operations described in the claims is not limited to the order of description as long as there is no technical obstruction factor, and may be executed at the same time, may be executed in the reverse order of the description order, or may be continuous. It does not have to be executed in order.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the corresponding component in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
1.構成
図1は本発明の一実施形態であるコンデンサマイクロホン1のMEMS構造部であるセンサチップを示し、図2はその模式的な断面を示し、図3はその膜の積層構造を示している。図18および図19はその一部の詳細な断面を示している。コンデンサマイクロホン1はセンサチップと、電源回路および増幅回路を備えた図示しない回路チップと、これらを収容する図示しないパッケージとから構成される。
1. Configuration FIG. 1 shows a sensor chip which is a MEMS structure part of a condenser microphone 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a schematic cross section thereof, and FIG. 3 shows a laminated structure of the film. 18 and 19 show a detailed cross section of a part thereof. The condenser microphone 1 includes a sensor chip, a circuit chip (not shown) provided with a power supply circuit and an amplifier circuit, and a package (not shown) that accommodates these.
コンデンサマイクロホン1のセンサチップは、基板100と、その上に積層された下層絶縁膜110、下層導電膜120、上層絶縁膜130、上層導電膜160、表層絶縁膜170などの堆積膜とからなるチップである。はじめにコンデンサマイクロホン1のMEMS構造部の膜の積層構造について説明する。
The sensor chip of the capacitor microphone 1 is a chip composed of a
基板100はP型単結晶シリコンからなる。基板の材質はこれに限らず、薄膜を堆積するための下地基板および薄膜からなる構造体を支持する支持基板としての剛性、厚さ、靱性を備えていればよい。基板100には通孔が形成されており、その通孔の開口100aはバックキャビティC1の開口を形成している。
The
基板100、下層導電膜120および上層絶縁膜130に接合されている下層絶縁膜110は酸化シリコン(SiOx)からなる堆積膜である。下層絶縁膜110は円周上に等間隔に配列された複数の第三スペーサ102と、第三スペーサ102よりも内側において円周上に等間隔に配列された複数のガードスペーサ103と、ガードリング125cおよびガードリード125dを基板100から絶縁している環状の環状部101とを構成している。
The lower
下層絶縁膜110および上層絶縁膜130に接合されている下層導電膜120はPなどの不純物が全体にドーピングされた多結晶シリコンからなる堆積膜である。下層導電膜120はガード電極125aとガードコネクタ125bとガードリング125cとガードリード125dとからなるガード部127と、ダイヤフラム123とを構成している。
The lower
下層導電膜120と上層導電膜160と下層絶縁膜110とに接合されている上層絶縁膜130は酸化シリコンからなる堆積膜である。上層絶縁膜130は円周上に配列された複数の第一スペーサ131と第一スペーサ131の外側に位置しエッチストッパリング161を支持しプレートリード162dとガードリード125dとを絶縁する環状の環状部132とを構成している。
The upper
上層絶縁膜130に接合されている上層導電膜160はP等の不純物が全体にドーピングされた多結晶シリコンからなる堆積膜である。上層導電膜160はプレート162と、プレートリード162dと、エッチストッパリング161とを構成している。
The upper
上層導電膜160および上層絶縁膜130に接合されている表層絶縁膜170は酸化シリコン膜からなる絶縁性の堆積膜である。
A
コンデンサマイクロホン1のMEMS構造部には4つの端子125e、162e、123e、100bが設けられている。これらの端子125e、162e、123e、100bはAlSiなどの導電性の堆積膜であるパッド導電膜180、Niなどの導電性の堆積膜であるバンプ膜210、Auなどの耐腐食性に優れた導電性の堆積膜であるバンプ保護膜220とからなる。端子125e、162e、123e、100bはそれぞれSiNなどの絶縁性の堆積膜であるパッド保護膜190と酸化シリコンなどの絶縁性の堆積膜である表層保護膜200とによって側壁が保護されている。
The MEMS structure portion of the condenser microphone 1 is provided with four
以上、コンデンサマイクロホン1のMEMS構造部の膜の積層構造について説明した。次にコンデンサマイクロホン1のMEMS構造部の機械構造について説明する。 The laminated structure of the MEMS structure film of the condenser microphone 1 has been described above. Next, the mechanical structure of the MEMS structure part of the condenser microphone 1 will be described.
ダイヤフラム123は全体が導電性を有する単層の薄い堆積膜からなり、中央部123aと、中央部123aから外側に放射状に伸びる複数の腕部123cとを備える。ダイヤフラム123はその外縁近傍の複数箇所に接合されている複数の柱形の第三スペーサ102によってプレート162との間と基板100との間とにそれぞれ空隙を挟んでプレート162から絶縁して支持され、基板100と平行に張り渡されている。第三スペーサ102は、ダイヤフラム123のそれぞれの腕部123cの先端部近傍に接合されている。ダイヤフラム123は腕部123cと腕部123cとの間が切り欠かれているため、切り欠きのない形態に比べて剛性が低くなっている。さらにそれぞれの腕部123cには通孔であるダイヤフラム孔123bが複数形成されているため、腕部123c自体の剛性も低くなっている。中央部123aの近傍において、ダイヤフラム123の腕部123cは中央部123aに接近するほどダイヤフラム123の周方向に長くなっている。これにより腕部123cと中央部123aとの境界における応力集中を緩和できる。また腕部123cと中央部123aとの境界近傍において腕部123cの輪郭に屈曲部を形成しないことにより屈曲部において応力集中が起こることを防止できる。
The
複数の第三スペーサ102はバックキャビティC1の開口100aの周囲において開口100aの周方向に等間隔に配列されている。それぞれの第三スペーサ102は絶縁性の堆積膜からなり柱形である。ダイヤフラム123は、その中央部123aがバックキャビティC1の開口100aを覆うように、これらの第三スペーサ102によって基板100の上に支持されている。基板100とダイヤフラム123との間には第三スペーサ102の厚さに相当する空隙C2が形成されている。空隙C2はバックキャビティC1の気圧を大気圧と平衡させるために必要である。空隙C2はダイヤフラム123を振動させる音波がバックキャビティの開口100aに至るまでの経路における最大の音響抵抗を形成するように、低く、ダイヤフラム123の径方向の長さが長く形成されている。
The plurality of
ダイヤフラム123の基板100と対抗する面には複数のダイヤフラムバンプ123fが形成されている。このダイヤフラムバンプ123fはダイヤフラム123が基板100に付着(スティッキング)することを防止するための突起物であり、ダイヤフラム123を構成する下層導電膜120のうねりによって形成されている。すなわちダイヤフラムバンプ123fの裏側にはディンプル(凹み)が形成されている。
A plurality of diaphragm bumps 123 f are formed on the surface of the
ダイヤフラム123は複数の腕部123cのうちの1つの先端から伸びるダイヤフラムリード123dによってダイヤフラム端子123eに接続されている。ダイヤフラムリード123dは腕部123cより幅が狭くダイヤフラム123と同じ下層導電膜120によって構成されている。ダイヤフラムリード123dは環状のガードリング125cが分断されている領域を通ってダイヤフラム端子123eまで伸びている。ダイヤフラム端子123eと基板端子100bとは図示しない回路チップにおいて短絡しているため(図4参照)、ダイヤフラム123と基板100とは同電位である。
なお、ダイヤフラム123と基板100の電位が異なる場合にはダイヤフラム123と基板100とが寄生容量を形成するが、この場合であっても、ダイヤフラム123が複数の第三スペーサ102によって支持されており、隣り合う第三スペーサ102の間には空気層が存在するため、ダイヤフラム123が環状の壁構造のスペーサで支持される構造に比べると寄生容量が小さくなる。
The
When the potentials of the
プレート162は全体が導電性を有する単層の薄い堆積膜からなり、中央部162bと、中央部162bから外側に放射状に伸びる腕部162aとを備える。プレート162はその外縁近傍の複数箇所に接合されている複数の柱形の第一スペーサ131に支持されている。またプレート162はその中心がダイヤフラム123の中心と重なるようにダイヤフラム123と平行に張り渡されている。プレート162の中心(中央部162bの中心)から中央部162bの外縁までの距離すなわちプレート162の中心から外縁までの最短距離は、ダイヤフラム123の中心(中央部123aの中心)から中央部123aの外縁までの距離すなわちダイヤフラム123の中心から外縁までの最短距離よりも短い。したがって振幅が小さいダイヤフラム123の外縁近傍領域において、プレート162はダイヤフラム123に対向しない。またプレート162の腕部162aと腕部162aとの間には切り欠きが形成されているため、ダイヤフラム123の外縁近傍に相当するプレート162の切り欠きの領域においてもプレート162とダイヤフラム123とが対向しない。そしてプレート162の切り欠きの領域にダイヤフラム123の腕部123cが伸びている。このため寄生容量を増大させることなくダイヤフラム123の振動の両端の間の距離、すなわちダイヤフラム123が張り渡される距離を長くとることができる。
The
プレート162には通孔であるプレート孔162cが複数形成されている。プレート孔162cはダイヤフラム123に音波を伝搬させる通路として機能するとともに、上層絶縁膜130を等方的にエッチングするためのエッチャントを通す孔としても機能する。上層絶縁膜130がエッチングされた後に残る部分が第一スペーサ131および環状部132となりエッチングによって除去される部分がダイヤフラム123とプレート162との間の空隙C3となる。すなわちプレート孔162cは空隙C3と第一スペーサ131とを同時に形成できるようにエッチャントを上層絶縁膜130に到達させるための通孔である。したがってプレート孔162cは空隙C3の高さや第一スペーサ131の形状やエッチング速度に応じて配置されている。具体的にはプレート孔162cは第一スペーサ131との接合領域とその周辺をのぞく中央部162bおよび腕部162aのほぼ全域にわたってほぼ等間隔に配列されている。隣り合うプレート孔162cの間隔を狭めるほど上層絶縁膜130の環状部132の幅を狭くしてチップの面積を狭くできる。一方、隣り合うプレート孔162cの間隔を狭めるほどプレート162の剛性が低くなる。
A plurality of plate holes 162 c that are through holes are formed in the
第一スペーサ131はダイヤフラム123と同じ層に位置するガード電極125aに接合されている(ガード電極125aはダイヤフラム123と同じ下層導電膜120からなる。)。第一スペーサ131はプレート162に接合されている絶縁性の堆積膜である上層絶縁膜130からなる。複数の第一スペーサ131はバックキャビティC1の開口100aの周囲に等間隔に配列されている。それぞれの第一スペーサ131はダイヤフラム123の腕部123cと腕部123cとの間の切り欠きの領域に位置するため、ダイヤフラム123の最大径よりも、プレート162の最大径を小さくすることができる。これによりプレート162の剛性が上がるとともにプレート162と基板100との寄生容量が小さくなる。
The
プレート162はそれぞれがガードスペーサ103とガード電極125aと第一スペーサ131とによって構成される柱形の複数の第二スペーサ129によって基板100上に支持されている。すなわち本実施形態において第二スペーサ129は複層の堆積膜からなる構造である。第二スペーサ129によって、プレート162とダイヤフラム123との間には空隙C3が形成され、プレート162と基板100との間には空隙C3と空隙C2とが形成されている。ガードスペーサ103と第一スペーサ131とが絶縁性を有するためプレート162は基板100から絶縁されている。
The
ガード電極125aがなく、プレート162の電位と基板100の電位とが異なる場合、プレート162と基板100とが対向している領域には寄生容量が生じ、特にこれらの間に絶縁物がある場合には寄生容量が大きくなる(図4A参照)。本実施形態ではプレート162を基板100上に支持するガードスペーサ103とガード電極125aと第一スペーサ131とを1つの構造体としてとらえた第二スペーサ129が柱形であり、互いに離間した複数の構造体でプレート162を基板100上に支持する構造であるため、ガード電極125aがないとしても、環状の壁構造の絶縁物でプレート162が基板100上に支持される構造に比べると寄生容量が小さくなる。
When the
プレート162のダイヤフラム123と対向する面には複数の突起(プレートバンプ)162fが設けられている。プレートバンプ162fはプレート162を構成する上層導電膜160に接合された窒化シリコン(SiN)膜と、窒化シリコン膜に接合された多結晶シリコン膜とからなる。プレートバンプ162fはダイヤフラム123がプレート162に付着(スティッキング)することを防止する。
A plurality of protrusions (plate bumps) 162 f are provided on the surface of the
プレート162の腕部162aの先端からは腕部162aより細いプレートリード162dがプレート端子162eまで伸びている。プレートリード162dはプレート162と同じ上層導電膜160からなる。プレートリード162dの配線経路はガードリード125dの配線経路と重なっている。このためプレートリード162dと基板100との寄生容量が低減される。
以上、コンデンサマイクロホン1のMEMS構造部の機械構造について説明した。
A
The mechanical structure of the MEMS structure part of the condenser microphone 1 has been described above.
2.作用
図4は回路チップとセンサチップとが接続されることにより構成される回路を示している。ダイヤフラム123には回路チップに備わるチャージポンプCPによって安定したバイアス電圧が印加される。このバイアス電圧が高いほど感度が高くなるがダイヤフラム123とプレート162とのスティクションが起きやすくなるためプレート162の剛性は重要である。
2. FIG. 4 shows a circuit configured by connecting a circuit chip and a sensor chip. A stable bias voltage is applied to the
図示しないパッケージの通孔から伝わる音波はプレート孔162cとプレート162の腕部間の切り欠き領域とを通ってダイヤフラム123に伝わる。プレート162には両面から同位相の音波が伝わるためプレート162は実質的に振動しない。ダイヤフラム123に伝わった音波はプレート162に対してダイヤフラム123を振動させる。ダイヤフラム123が振動するとプレート162とダイヤフラム123とを対向電極とする平行平板コンデンサの静電容量が変動する。この静電容量の変動は電圧信号として回路チップのアンプAに入力されて増幅される。センサチップの出力はハイインピーダンスであるためアンプAがパッケージ内に必要である。
A sound wave transmitted from a through hole of the package (not shown) is transmitted to the
基板100とダイヤフラム123とが短絡されているため、図3Aに示すようにガード部127のガード電極125aが存在しなければ相対的に振動しないプレート162と基板100とによって寄生容量が形成される。図3Bに示すようにアンプAの出力端をガード部127に接続し、アンプAによってボルテージフォロア回路を構成することによりプレート162と基板100とによって寄生容量が形成されないようになる。すなわちプレート162の腕部162aと基板100とが対向する領域において腕部162aと基板100との間にガード電極125aを設けることにより、プレート162の腕部162aと基板100とが対向する領域における寄生容量を低減できる。さらに、プレート162から伸びるプレートリード162dと対向する領域には、ガード電極同士を接続するガードリング125cからガード端子125eに伸びるガードリード125dが配線されているため、プレートリード162dと基板100とによっても寄生容量が形成されない。環状のガードリング125cはダイヤフラム123の周囲においてほぼ最短経路で複数のガード電極125aを接続している。またプレート162の周方向においてガード電極125aをプレート162の腕部162aより長く形成することによりさらに寄生容量が低減される。
Since the
なお、チャージポンプCP、アンプAなどの回路チップに備わる要素をセンサチップ内に設け、1チップ構造のコンデンサマイクロホン1を構成することも可能である。 Note that it is also possible to configure the one-chip capacitor microphone 1 by providing elements provided in the circuit chip such as the charge pump CP and the amplifier A in the sensor chip.
3.製造方法
次に図5から図17に基づいてコンデンサマイクロホン1の製造方法を説明する。
3. Manufacturing Method Next, a manufacturing method of the condenser microphone 1 will be described with reference to FIGS.
図5に示す工程では、まず基板100の表面全体に酸化シリコンからなる下層絶縁膜110を形成する。次に、ダイヤフラムバンプ123fを形成するためのディンプル110aをフォトレジストマスクを用いたエッチングにより下層絶縁膜110に形成する。次に、下層絶縁膜110の表面上にCVD法などを用いて多結晶シリコンからなる下層導電膜120を形成する。すると、ディンプル110aの上にダイヤフラムバンプ123fが形成される。最後に、フォトレジストマスクを用いて下層導電膜120をエッチングすることにより、下層導電膜120からなるダイヤフラム123およびガード部127を形成する。
In the process shown in FIG. 5, first, a lower insulating
続いて図6に示す工程では、下層絶縁膜110と下層導電膜120の表面全体に酸化シリコンからなる上層絶縁膜130を形成する。次に、プレートバンプ162fを形成するためのディンプル130aを、フォトレジストマスクを用いたエッチングにより上層絶縁膜130に形成する。
Subsequently, in the process shown in FIG. 6, an upper
続く図7に示す工程では、上層絶縁膜130の表面上に多結晶シリコン膜135と窒化シリコン膜136とからなるプレートバンプ162fを形成する。多結晶シリコン膜135を周知の方法でパターニングした後に窒化シリコン膜136が形成されるため、ディンプル130aから突出している多結晶シリコン膜135の露出面全体が窒化シリコン膜136で覆われる。窒化シリコン膜136はスティッキング時にダイヤフラム123とプレート162とが短絡することを防止する絶縁膜である。
In the subsequent step shown in FIG. 7, a
続いて図8に示す工程では、上層絶縁膜130の露出面と窒化シリコン膜136の表面にCVD法などを用いて多結晶シリコンからなる上層導電膜160を形成する。次にフォトレジストマスクを用いて上層導電膜160をエッチングすることによりプレート162とプレートリード162dとエッチストッパリング161とを形成する。なおこの工程ではプレート孔162cは形成されない。
Subsequently, in the step shown in FIG. 8, an upper
続いて図9に示す工程では、上層絶縁膜130にコンタクトホールCH1、CH3、CH4が形成され、続いて酸化シリコンからなる表層絶縁膜170が表面全体に形成される。さらにフォトレジストマスクを用いたエッチングにより、表層絶縁膜170にコンタクトホールCH2を形成すると同時に表層絶縁膜170のコンタクトホールCH1、CH3、CH4の底部に形成されている部分を除去する。次にコンタクトホールCH1、CH2、CH3、CH4のそれぞれを埋めるAlSiからなるパッド導電膜180が形成され、コンタクトホールCH1、CH2、CH3、CH4を覆う部分を残して周知の方法でパターニングされる。さらに窒化シリコンからなるパッド保護膜190が表層絶縁膜170およびパッド導電膜180の上にCVD法により形成されパット導電膜180の周囲にのみを残るようにパッド導電膜190が周知の方法によりパターニングされる。
Subsequently, in the step shown in FIG. 9, contact holes CH1, CH3, and CH4 are formed in the upper insulating
続いて図10に示す工程では、フォトレジストマスクを用いた異方性エッチングにより、プレート孔162cに対応する通孔170aが表層絶縁膜170に形成され、上層導電膜160にはプレート孔162cが形成される。この工程は連続的に実施され、通孔170aが形成された表層絶縁膜170は上層導電膜160のレジストマスクとして機能する。
Subsequently, in the step shown in FIG. 10, through
続いて図11に示す工程では、酸化シリコンからなる表層保護膜200が表層絶縁膜170とパッド保護膜190の表面に形成される。このとき表層絶縁膜170の通孔170aとプレート孔162cとは表層保護膜200によって埋められる。
Subsequently, in the step shown in FIG. 11, a surface
続いて図12に示す工程では、コンタクトホールCH1、CH2、CH3、CH4にそれぞれ形成されているパッド導電膜180の表面にNiからなるバンプ膜210を形成し、バンプ膜210の表面にAuからなるバンプ保護膜220を形成する。さらにこの段階で基板100の裏面を研削し、基板100の厚さを完成寸法にする。
Subsequently, in the step shown in FIG. 12, a
続いて図13に示す工程では、フォトレジストマスクを用いたエッチングにより、表層保護膜200と表層絶縁膜170とにエッチストッパリング161が露出する通孔H5を形成する。
Subsequently, in a step shown in FIG. 13, through holes H5 in which the
以上の工程で基板100の表面側の成膜プロセスはすべて終了している。基板100の表面側の成膜プロセスがすべて終了した状態において、図14に示す工程ではバックキャビティC1に対応する通孔を基板100に形成するための通孔H6を有するフォトレジストマスクR1を基板100の裏面に形成する。
The film formation process on the surface side of the
続いて図15に示す工程では、基板深掘りエッチング(Deep−RIE)により基板100に通孔を形成する。このとき下層絶縁膜110がエッチングストッパとなる。
Subsequently, in a step shown in FIG. 15, through holes are formed in the
続いて図16に示す工程では、フォトレジストマスクR1を除去し、基板深掘りエッチングにより基板100に荒く形成された通孔の壁面100cを平滑化する。
Subsequently, in the step shown in FIG. 16, the photoresist mask R1 is removed, and the
続いて図17に示す工程では、フォトレジストマスクR2とBHF(希フッ酸)を用いた等方性エッチングにより、プレート162およびプレートリード162dの上にある表層保護膜200および表層絶縁膜170を除去し、さらに上層絶縁膜130の一部を除去して環状部132、第一スペーサ131および空隙C3を形成し、下層絶縁膜110の一部を除去してガードスペーサ103、第三スペーサ102、環状部101および空隙C2を形成する。このときエッチャントであるBHFはフォトレジストマスクR2の通孔H6と基板100の開口100aのそれぞれから進入する。上層絶縁膜130の輪郭はプレート162およびプレートリード162dによって規定される。すなわちプレート162およびプレートリード162dに対するセルフアラインによって環状部132および第一スペーサ131が形成される。図18に示すように環状部132および第一スペーサ131の端面には等方性エッチングによりアンダーカットが形成される。また下層絶縁膜110の輪郭は基板100の開口100aとダイヤフラム123とダイヤフラムリード123dとガード電極125aとガードコネクタ125bとガードリング125cとによって規定される。すなわちダイヤフラム123に対するセルフアラインによりガードスペーサ103および第三スペーサ102が形成される。ガードスペーサ103と第一スペーサ131の端面には等方性エッチングによりアンダーカットが形成される(図18、図19参照)。なおこの工程においてガードスペーサ103と第一スペーサ131とが形成されるため、プレート162を基板100の上に支持する第二スペーサ129のガード電極125aを除く部分がこの工程で形成されている。
Subsequently, in the step shown in FIG. 17, the surface
最後にフォトレジストマスクR2を除去し、基板100をダイシングすると図1に示すコンデンサマイクロホン1のセンサチップが完成する。センサチップと回路チップとを図示しないパッケージ基板に接着し、ワイヤボンディングによって各端子間を接続し、図示しないパッケージカバーをパッケージ基板にかぶせると、コンデンサマイクロホン1が完成する。センサチップがパッケージ基板に接着されることにより、基板100の裏面側においてバックキャビティC1が気密に閉塞される。
Finally, the photoresist mask R2 is removed and the
4.他の実施形態
尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態で示した材質や寸法はあくまで例示であるし、当業者であれば自明である工程の追加や削除や工程順序の入れ替えについては説明が省略されている。例えば、上述した製造工程において、膜の組成、成膜方法、膜の輪郭形成方法、工程順序などは、コンデンサマイクロホンを構成しうる物性を持つ膜材料の組み合わせや、膜厚や、要求される輪郭形状精度などに応じて適宜選択されるものであって、特に限定されない。
4). Other Embodiments The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the materials and dimensions shown in the above embodiment are merely examples, and descriptions of addition and deletion of processes and replacement of the process order that are obvious to those skilled in the art are omitted. For example, in the above-described manufacturing process, the film composition, film forming method, film contour forming method, process sequence, etc. are combinations of film materials having physical properties that can constitute a condenser microphone, film thickness, and required contour. It is appropriately selected according to the shape accuracy and the like and is not particularly limited.
1:コンデンサマイクロホン、100:基板、100a:開口、100b:基板端子、101:環状部、102:第三スペーサ、103:ガードスペーサ、110:下層絶縁膜、110a:ディンプル、120:下層導電膜、123:ダイヤフラム、123a:中央部、123b:ダイヤフラム孔、123c:腕部、123d:ダイヤフラムリード、123e:ダイヤフラム端子、123f:ダイヤフラムバンプ、125a:ガード電極、125b:ガードコネクタ、125c:ガードリング、125d:ガードリード、125e:ガード端子、127:ガード部、129:第二スペーサ、130:上層絶縁膜、130a:ディンプル、131:第一スペーサ、132:環状部、160:上層導電膜、161:エッチストッパリング、162:プレート、162a:腕部、162b:中央部、162c:プレート孔、162d:プレートリード、162e:プレート端子、162f:プレートバンプ、170:表層絶縁膜、180:パッド導電膜、190:パッド保護膜、200:表層保護膜、210:バンプ膜、220:バンプ保護膜、A:アンプ、C1:バックキャビティ、C2:空隙、C3:空隙、CP:チャージポンプ 1: condenser microphone, 100: substrate, 100a: opening, 100b: substrate terminal, 101: annular portion, 102: third spacer, 103: guard spacer, 110: lower insulating film, 110a: dimple, 120: lower conductive film, 123: Diaphragm, 123a: Center part, 123b: Diaphragm hole, 123c: Arm part, 123d: Diaphragm lead, 123e: Diaphragm terminal, 123f: Diaphragm bump, 125a: Guard electrode, 125b: Guard connector, 125c: Guard ring, 125d : Guard lead, 125e: guard terminal, 127: guard portion, 129: second spacer, 130: upper insulating film, 130a: dimple, 131: first spacer, 132: annular portion, 160: upper conductive film, 161: etch Stopper ring, 162 Plate, 162a: arm portion, 162b: center portion, 162c: plate hole, 162d: plate lead, 162e: plate terminal, 162f: plate bump, 170: surface insulating film, 180: pad conductive film, 190: pad protective film, 200: surface protective film, 210: bump film, 220: bump protective film, A: amplifier, C1: back cavity, C2: air gap, C3: air gap, CP: charge pump
Claims (9)
堆積膜からなり導電性を有するプレートと、
前記プレートに接合されている堆積膜からなり、絶縁性を有し、前記ダイヤフラムとの間に空隙を挟んで前記プレートを支持する柱形の複数の第一スペーサと、
を備え、
前記ダイヤフラムが前記プレートに対して振動することにより前記ダイヤフラムと前記プレートとで形成される静電容量が変化する、
振動トランスデューサ。 A conductive diaphragm made of a deposited film;
A conductive plate composed of a deposited film;
A plurality of columnar first spacers comprising a deposited film joined to the plate, having insulating properties, and supporting the plate with a gap between the diaphragm and the diaphragm;
With
The capacitance formed by the diaphragm and the plate changes as the diaphragm vibrates with respect to the plate.
Vibration transducer.
複数の通孔を有する前記プレートを形成し、
前記第一スペーサとなる堆積膜の一部を前記プレートをマスクとして用いる等方性エッチングで除去することにより、前記プレートと前記ダイヤフラムとの間の空隙を形成するとともに残部からなる前記第一スペーサを形成する、
ことを含む振動トランスデューサの製造方法。 A method of manufacturing a vibration transducer according to claim 1, comprising:
Forming the plate having a plurality of through holes;
By removing a part of the deposited film to be the first spacer by isotropic etching using the plate as a mask, a gap is formed between the plate and the diaphragm, and the first spacer consisting of the remaining portion is removed. Form,
A method of manufacturing a vibration transducer.
請求項1に記載の振動トランスデューサ。 The plate is formed with a plurality of through holes through which an etchant for simultaneously forming a gap between the plate and the diaphragm and the first spacer by isotropic etching of a deposited film,
The vibration transducer according to claim 1.
前記基板上の堆積膜からなり導電性を有するダイヤフラムと、
前記基板上の堆積膜からなり導電性を有するプレートと、
前記基板および前記プレートに接合されている堆積膜からなり、絶縁性を有し、前記基板との間に空隙を挟んで前記プレートを支持する柱形の複数の第二スペーサと、
を備え、
前記ダイヤフラムが前記プレートに対して振動することにより前記ダイヤフラムと前記プレートとで形成される静電容量が変化する、
振動トランスデューサ。 A substrate,
A conductive diaphragm comprising a deposited film on the substrate;
A conductive plate made of a deposited film on the substrate;
A plurality of pillar-shaped second spacers comprising a deposited film bonded to the substrate and the plate, having insulating properties, and supporting the plate with a gap between the substrate and the substrate;
With
The capacitance formed by the diaphragm and the plate changes as the diaphragm vibrates with respect to the plate.
Vibration transducer.
複数の通孔を有する前記プレートを形成し、
前記プレートをマスクとして用いる等方性エッチングにより前記第二スペーサとなる堆積膜を一部除去することにより、前記プレートと前記基板との間の空隙を形成するとともに残部を含む前記第二スペーサを形成する、
ことを含む振動トランスデューサの製造方法。 A method of manufacturing a vibration transducer according to claim 4, comprising:
Forming the plate having a plurality of through holes;
A part of the deposited film that becomes the second spacer is removed by isotropic etching using the plate as a mask, thereby forming a gap between the plate and the substrate and forming the second spacer including the remainder. To
A method of manufacturing a vibration transducer.
請求項4に記載の振動トランスデューサ。 The plate has a plurality of through holes through which an etchant for simultaneously forming a gap between the plate and the substrate and the second spacer by isotropic etching of a deposited film,
The vibration transducer according to claim 4.
堆積膜からなり、導電性を有し、前記ダイヤフラムと対向しているプレートと、
を備え、
前記プレートの中心から外縁までの距離は前記ダイヤフラムの中心から外縁までの距離よりも短く、
前記ダイヤフラムが前記プレートに対して振動することにより前記ダイヤフラムと前記プレートとで形成される静電容量が変化する、
振動トランスデューサ。 A conductive diaphragm made of a deposited film;
A plate made of a deposited film, having electrical conductivity and facing the diaphragm;
With
The distance from the center of the plate to the outer edge is shorter than the distance from the center of the diaphragm to the outer edge,
The capacitance formed by the diaphragm and the plate changes as the diaphragm vibrates with respect to the plate.
Vibration transducer.
前記基板上の堆積膜からなり、導電性を有するダイヤフラムと、
前記基板上の堆積膜からなり、導電性を有するプレートと、
前記基板および前記ダイヤフラムに接合されている堆積膜からなり、絶縁性を有し、前記基板との間に空隙を挟んで前記ダイヤフラムを支持する柱形の複数の第三スペーサと、
を備え、
前記ダイヤフラムが前記プレートに対して振動することにより前記ダイヤフラムと前記プレートとで形成される静電容量が変化する、
振動トランスデューサ。 A substrate,
A conductive film comprising a deposited film on the substrate;
A plate comprising a deposited film on the substrate and having conductivity;
A plurality of columnar third spacers comprising a deposited film bonded to the substrate and the diaphragm, having insulating properties and supporting the diaphragm with a gap between the substrate and the substrate;
With
The capacitance formed by the diaphragm and the plate changes as the diaphragm vibrates with respect to the plate.
Vibration transducer.
請求項1、3、4、6、7、8のいずれか一項に記載の振動トランスデューサ。 The plate includes a central portion and a plurality of arms extending radially outward from the central portion.
The vibration transducer according to any one of claims 1, 3, 4, 6, 7, and 8.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007256906A JP2009089098A (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | Vibrating transducer and manufacturing method thereof |
| EP08016986A EP2043385A2 (en) | 2007-09-28 | 2008-09-26 | Vibration transducer and manufacturing method therefor |
| KR1020080094562A KR20090033091A (en) | 2007-09-28 | 2008-09-26 | Vibration transducer and its manufacturing method |
| US12/284,935 US20090136064A1 (en) | 2007-09-28 | 2008-09-26 | Vibration transducer and manufacturing method therefor |
| TW097137481A TW200934273A (en) | 2007-09-28 | 2008-09-26 | Vibration transducer and manufacturing method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007256906A JP2009089098A (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | Vibrating transducer and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009089098A true JP2009089098A (en) | 2009-04-23 |
Family
ID=40661890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007256906A Pending JP2009089098A (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | Vibrating transducer and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009089098A (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005244094A (en) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Tokyo Electron Ltd | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
| JP2007067893A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Acoustical sensor |
| JP2007228352A (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Yamaha Corp | Condenser microphone |
-
2007
- 2007-09-28 JP JP2007256906A patent/JP2009089098A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005244094A (en) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Tokyo Electron Ltd | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
| JP2007067893A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Acoustical sensor |
| JP2007228352A (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Yamaha Corp | Condenser microphone |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4946796B2 (en) | Vibration transducer and method of manufacturing vibration transducer | |
| US11051113B2 (en) | Piezoelectric acoustic MEMS transducer and fabrication method thereof | |
| US9938133B2 (en) | System and method for a comb-drive MEMS device | |
| JP2009060600A (en) | Condenser microphone | |
| US8126167B2 (en) | Condenser microphone | |
| US10057684B2 (en) | Integrated electroacoustic MEMS transducer with improved sensitivity and manufacturing process thereof | |
| US20150041930A1 (en) | Acoustic transducer | |
| JP2012080165A (en) | Capacitor microphone array chip | |
| JP2009089097A (en) | Vibrating transducer | |
| US20090190782A1 (en) | Vibration transducer | |
| EP2043385A2 (en) | Vibration transducer and manufacturing method therefor | |
| CN110798788B (en) | A kind of MEMS structure and its forming method | |
| JP2009164849A (en) | Mems transducer and its manufacturing method | |
| JP2009089100A (en) | Vibrating transducer | |
| JP6307171B2 (en) | MEMS microphone | |
| JP2010109416A (en) | Pressure transducer and method of manufacturing the same | |
| JP2009164851A (en) | Mems transducer and manufacturing method therefor | |
| JP2009089096A (en) | Vibration transducer | |
| JP2009065606A (en) | Vibration transducer | |
| JP4737535B2 (en) | Condenser microphone | |
| JP4244232B2 (en) | Condenser microphone and manufacturing method thereof | |
| JP2009089099A (en) | Vibrating transducer | |
| JP2009089095A (en) | Vibration transducer | |
| JP4811035B2 (en) | Acoustic sensor | |
| JP2009089098A (en) | Vibrating transducer and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20100720 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20110818 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20120207 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120821 |