JP2007215177A - 容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ並びにその製作方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】設計の柔軟性及び製作コスト低減が得られるcMUTセルの製作方法を提供する。
【解決手段】容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ・セルを製作する方法を提供する。本方法は、ガラスを含む担体サブストレート(10)を提供する工程を含む。ガラス・サブストレートを提供するこの工程は、ガラス・サブストレート内にバイア穴(171)を形成する工程を含むことがある。本方法はさらに、隔壁(14)を提供する工程であって、この担体サブストレート(10)または隔壁(14)のうちの少なくとも1つがキャビティ深度を規定するように構成させた支持支柱(12)を備えるような隔壁提供工程を含む。
【選択図】図1
【解決手段】容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ・セルを製作する方法を提供する。本方法は、ガラスを含む担体サブストレート(10)を提供する工程を含む。ガラス・サブストレートを提供するこの工程は、ガラス・サブストレート内にバイア穴(171)を形成する工程を含むことがある。本方法はさらに、隔壁(14)を提供する工程であって、この担体サブストレート(10)または隔壁(14)のうちの少なくとも1つがキャビティ深度を規定するように構成させた支持支柱(12)を備えるような隔壁提供工程を含む。
【選択図】図1
Description
本発明は全般的には、診断用イメージングの分野に関し、またより具体的には、容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ(cMUT)並びにその製作方法に関する。
トランスジューサは、ある形態をした入力信号を別の形態をした出力信号に変換するデバイスである。よく用いられるトランスジューサには、光センサ、熱センサ及び音響センサが含まれる。音響センサの一例は、医用イメージング、非破壊的評価、及びその他の用途で実現できる超音波トランスジューサである。
目下のところ、超音波トランスジューサの一形態に、容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ(capacitive micromachined ultrasound transducer:cMUT)がある。cMUTセルは一般に、サブストレートと、このサブストレートに結合し得る底側電極と、このサブストレートの上に支持支柱によって吊着させた隔壁と、上側電極の役割をする金属化層と、を含んでいる。底側電極、隔壁及び上側電極によってキャビティの垂直方向の範囲が規定されており、一方支持支柱によってキャビティの横方向の範囲が規定されている。典型的には、cMUTセルで利用されるサブストレートは、多量ドープのシリコンなど極めて伝導性が高い材料を含んでいる。このため、cMUTセル内の寄生キャパシタンス及び漏れ電流の値が高くなる。さらに、シリコンなどの目下のサブストレートは高温処理を必要とし、このためより多くの処理工程が必要となる。例えば、cMUTセルにシリコンのサブストレートを利用する一方で、隔壁と支持支柱(典型的には、サブストレート上に成長させた酸化物)を900℃を超える温度で実施される融合結合(fusion bonding)を利用して互いに結合させている。cMUTセルの様々な層の熱膨張率(CTE)に不整合が存在すると、こうした高温での処理によって、デバイスの歩留まりを低下させることがあるサブストレートのラッピングや薄膜剥離を生じさせがちとなる。デバイス歩留まりが低いだけでなく、各層の界面で発生した熱応力によって隔壁の境界条件が変化してこれにより隔壁設計(例えば、共鳴周波数や崩壊(collapsed)電圧)が予測不可能となる。上で言及した高温により生じる影響を緩和するためには、高温アニーリングなどの幾つかの方法を使用しなければならなくなるが、こうした処理のために追加的な工程が必要となる。したがって、処理の統合をさせるような設計の柔軟性を得るために、またさらには製作処理のコスト低減のためには、より低い温度でより少ない工程数で製作できるcMUTセルがあることが望ましい。
米国特許第5982709号
米国特許第5894452号
米国特許第5870351号
さらに、送信器及び受信器としての動作時の寄生キャパシタンスを低下させかつ漏れ電流を低くすることによってcMUTの感度及び動作性能を向上させることが望ましい。
本技法の一態様では、容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ・セルを製作する方法を提供する。本方法は、ガラスを含む担体サブストレートを提供する工程を含む。本方法はさらに、隔壁を提供する工程であって担体サブストレートと該隔壁の少なくとも一方がキャビティ深度を規定するように構成させた支持支柱を備えるような隔壁提供工程を含む。本方法はさらに、担体サブストレート、隔壁及び支持支柱によって1つの音響キャビティが規定されるように支持支柱を用いて隔壁を担体サブストレートに結合させる工程を含む。
本技法の別の態様では、容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ・セルを製作する方法は第1の表面及び第2の表面を有するガラスを含む担体サブストレートを提供する工程を含む。本方法はさらに、担体サブストレート内に担体サブストレートの第1の表面から第2の表面までに及ぶバイア穴を形成する工程を含む。本方法はさらに、1つの音響キャビティを規定するように担体サブストレートに隔壁を結合させる工程であって、該音響キャビティの深度は支持支柱によって規定されており、かつ該担体サブストレートと該隔壁のうちの一方が該支持支柱を備えている結合工程を含む。
本技法のさらに別の態様では、容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ・アレイを製作する方法は、第1の表面及び第2の表面を有するガラス・サブストレートを提供する工程であって、該第1の表面は複数の部分に仕切られている提供工程を含む。本方法はさらに、ガラス・サブストレート内に該ガラス・サブストレートの第1の表面からガラス・サブストレートの第2の表面までに及ぶバイア穴を形成する工程を含む。本方法はさらに、ガラス・サブストレートの第1の表面の各部分のそれぞれの上に底側電極(198)を付着する工程と、その各々がガラス・サブストレートの1つの部分と結合して1つの音響キャビティを規定するように複数の隔壁をガラス・サブストレートに結合させる工程であって該音響キャビティの深度は該ガラス・サブストレートまたは隔壁のうちの一方の内部に配置された支持支柱によって規定されている結合工程と、を含む。本方法はさらに、該ガラス・サブストレートのうちの該音響キャビティを利用しない部分上に形成させた接触パッドを該ガラス・サブストレートの第1の表面上に付着する工程であって該接触パッドのそれぞれは対応する1つのバイア穴と電気的に連絡している付着工程を含む。
本発明の別の態様では、容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ・セルは、第1の表面及び第2の表面を有するガラス・サブストレートと、該ガラス・サブストレートの第1の表面に結合させた隔壁であって該ガラス・サブストレートの第1の表面または該隔壁のうちの一方によって1つのキャビティが規定されている隔壁と、を含む。
本発明の別の態様は、複数の容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ・セルを有するトランスジューサ・アレイを含んだシステムであって、そのセルの各々は、第1の表面及び第2の表面を有するガラス・サブストレートと、該ガラス・サブストレートの第1の表面に結合させた隔壁であって該ガラス・サブストレートの第1の表面または該隔壁のうちの一方は支持支柱を含んでおりかつ該ガラス・サブストレート、該隔壁及び該支持支柱によって1つのキャビティが規定される隔壁と、該キャビティ内に配置されかつガラス・サブストレートの第1の表面に結合された電気絶縁層と、該キャビティ内に配置された底側電極と、を含む。
本発明に関するこれらの特徴、態様及び利点、並びにその他の特徴、態様及び利点については、同じ参照符号が図面全体を通じて同じ部分を表している添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによってより理解が深まるであろう。
医用イメージングや非破壊的評価などの多くの分野では、高品質の診断画像の作成を可能とさせる超音波トランスジューサを利用することが望ましい。高品質の診断画像は、送信器及び受信器としての動作時における寄生キャパシタンスを低下させかつ漏れ電流を減少させることにより容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ(cMUT)の感度及び動作性能を向上させることによって達成することができる。
ここで図1を見ると、cMUTセルを製作する方法に関する各工程を表した概要流れ図を示している。図面は例示を目的としており縮尺通りでないことは当業者であれば理解されよう。図示した実施形態では、本方法は担体サブストレート10を提供することによって開始される。詳細については以下で記載することにするが、ある種の実施形態では、そのサブストレート10はサブストレート10の2つの側の間の電気的連絡を提供するためのバイア穴(図示せず)を含むことがある。担体サブストレート10はガラスを含むことがある。幾つかの実施形態では、そのガラスはナトリウム豊富なガラス(sodium rich glass)を含むことがある。例示的な一実施形態では、そのナトリウム豊富な材料はホウケイ酸ガラスを含むことがある。このナトリウム豊富なガラスは別のサブストレート(これは、ナトリウム豊富とすることもナトリウム豊富としないこともある)の上に付着させることがある。ナトリウム豊富なガラスは、ガラス・サブストレート、セラミック・サブストレート、プラスチック・サブストレート、ポリマー・サブストレート、あるいはシリコン・サブストレートなどの半導体サブストレートといったサブストレート上へのナトリウム豊富なガラスのスパッタリングまたはスピニング(spinning)によって形成させることがある。ガラス・サブストレートは、ナトリウム豊富とすることもナトリウム豊富としないこともある。半導体サブストレートは、固有の抵抗率と高い抵抗率のいずれとすることもできる。
ガラス・サブストレートは、cMUTセル内の担体サブストレートとして通常利用されているシリコンなどの半導体サブストレートと比べてより低い導電率を示すことが理解されよう。したがって、ガラス・サブストレートはこれと同等の半導体式のものと比較して有する寄生キャパシタンスが比較的低くなる。半導体サブストレートを用いた従来のcMUTでは、cMUT動作のための静電エネルギーまたは音響エネルギーの一部が寄生キャパシタンスにおいて無駄になりcMUTに効率よく使用されないことがある。一方、ガラス・サブストレートを使用する場合、低い値の寄生キャパシタンスが得られると共に、起こりうる漏れ経路がこの低い値によってすべて排除されてデバイス動作性能及び堅牢性を向上させることができる。
担体サブストレート10は支持支柱12を含むことがある。さらに、この支持支柱12上にこれに結合させて隔壁すなわちダイアフラム14を配置させることがある。別法として、この隔壁14は図5の実施形態に図示したように支持支柱12を含むことがある。支持支柱12はキャビティ深度13を有するキャビティ11を規定するように構成させることがある。さらに、支持支柱12はキャビティ11の横方向範囲を規定する。一般に、支持支柱12の高さは概ね10分の数マイクロメートルから数10マイクロメートルの程度である。支持支柱12は、例えば担体サブストレート10の一部分をエッチング除去することによって製作されることがある。別法として、その支持支柱12は隔壁14上に薄膜(図示せず)を付着する及び/またはパターン形成することによって製作されることがある。詳細については以下で記載することにするが、支持支柱12は隔壁14と担体サブストレート10の間の結合を容易にし得る材料を含むことがある。幾つかの実施形態では、その支持支柱12は担体サブストレート10または隔壁14の材料を含むことがある。別の実施形態では、その支持支柱12は、金属、金属合金、ガラス、プラスチック、ポリマー及び半導体材料(ただし、これらに限らない)などの材料から製作されることがある。半導体材料は、窒化ケイ素、酸化ケイ素、単結晶シリコン、エピタクシー・シリコン、または多結晶シリコンを含むことがある。
さらに、支持支柱12が担体サブストレート10内に製作される実施形態では、支持支柱12の最上面上に酸化物層を付着させ、隔壁をこの酸化物と結合させて担体サブストレート10と直接接触しないようにすることがある。一方、図5に関連して詳細に記載することにする隔壁14が支持支柱12を含むような実施形態では、隔壁を直接担体サブストレート10に結合させることがある。いずれの実施形態の場合も、担体サブストレート10、支持支柱12及び隔壁14によって1つの音響キャビティ11が規定される。さらに、cMUTセルを製作するのに利用されるマイクロマシン加工方法に応じて、窒化ケイ素、酸化ケイ素、単結晶シリコン、エピタクシー・シリコン、多結晶シリコン及び別の半導体材料(ただし、これらに限らない)などの材料を利用して隔壁14が製作されることがある。隔壁14の厚さは例えば、概ね0.1から10マイクロメートルの範囲とすることがある。隔壁14はシリコンなどの半導体材料を含むことがある。幾つかの実施形態では、その隔壁14は多量ドープした単結晶シリコン、多結晶シリコン、またはエピシリコンを含むことがある。これらの実施形態では、その隔壁14はシリコンウェハ上に付着させることがある。
さらに、隔壁14を提供する工程はさらに、電気絶縁層16を隔壁14まで成長させる、あるいは隔壁14に付着させる工程を含むことがある。図示のように、隔壁14を担体サブストレート10に結合させる際に音響キャビティ11の内部に電気絶縁層16を配置させる。これらの実施形態では、電気絶縁層16の表面とキャビティ11内部に配置させた底側電極22の表面の間で音響キャビティ11の深度が規定される。電気絶縁層は、底側電極22と隔壁14の間を電気絶縁するように隔壁14上に成長及び/またはパターン形成させることがある。これらの実施形態では、その電気絶縁層16は、窒化ケイ素、あるいは高温酸化物、低圧力で化学蒸着した酸化物、プラスマ増強化学蒸着した酸化物または熱成長の酸化物などの酸化物といった非電気伝導性の材料を含むことがある。誘電層は隔壁14上に付着させ、続いて研磨(polishing)及び/またはリソグラフィを実施することがある。
cMUTセルの製作の際に、隔壁14はシリコン・サブストレート(隔壁14)、埋め込み酸化物(ボックス)層18及びシリコン・ハンドルウェハ20を含む事前製作のSOI(Silicon on Insulator)ウェハ15と一体化させることがあることは当業者であれば理解されよう。図示した実施形態では、その隔壁14はガラス・サブストレート10に結合させる前に埋め込み酸化物(ボックス)層18と結合させることがある。一方、埋め込み酸化物(ボックス)層18はハンドルウェハ20と結合してSOIウェハ15を形成させることがある。SOIウェハ15ではなく、多量ドープのシリコンウェハ(図示せず)を隔壁14と一体化させることがあることを理解されたい。同様に図1、5、6、7、8及び9に図示した実施形態では、SOIウェハと多量ドープのシリコンウェハを交換可能に利用することができる。
図示したようにさらに、担体サブストレート10上に底側電極22をキャビティ11の内部に配置されるようにして配置させることがある。この実施形態では、底側電極22及び隔壁14が音響キャビティ11を境界している。底側電極22はアルミニウムや電気伝導性ポリマーなどの電気伝導性の材料を含むことがある。さらに、底側電極22の厚さは、例えば概ね10分の数マイクロメートルから数マイクロメートルの範囲とすることがある。
さらに、誘電層24によって底側電極22を囲繞し、これによって底側電極22が周囲の支持支柱12や電気絶縁層16と接触しないようにさせることがある。図示していないが代替的な一実施形態では、誘電層24などの誘電層を、隔壁に対面している底側電極22の最上部だけに配置させ、底側電極22の側面部分を覆わせないことがある。誘電層24は、例えば酸化ケイ素または窒化ケイ素を含むことがある。幾つかの実施形態では、底側電極22を付着させるための金属化は、誘電層24を付着させる前に実施されることがある。図1、5、6、7及び8に図示した実施形態は絶縁層16、42、58、70、84などの絶縁層と誘電層24、50、64、76、92などの誘電層との両方を利用するcMUTセルを表しているが、ある種の実施形態では、これらの層のうちの一方のみを使用して底側電極と隔壁の間に電気絶縁を提供することがあることに留意すべきである。
引き続いて、隔壁14、埋め込み酸化物層18及びハンドルウェハ20を含むSOIウェハ15を担体サブストレート10に結合させる。隔壁14は、陽極性結合、はんだ結合、VSEエッチング(very slight etch:VSE)などの化学結合、あるいはこれらを組み合わせたものなどの低温度結合技法を利用することによって担体サブストレート10または支持支柱12と結合させることがある。こうした低温度結合技法に関する結合温度は約25℃から約600℃までの範囲とすることがある。高い温度の場合に隔壁14、担体サブストレート10または支持支柱12などの系内の様々な構成要素の熱膨張率の不整合のために生じる可能性があるような系内の残留応力が、こうした低い温度では低下することを理解されたい。ガラスの熱膨張率は約3.9ppm/℃であり、また隔壁14に通常利用される材料であるシリコンの熱膨張率は約3.3ppm/℃である。したがって、これら2つの構成要素の熱膨張率の値は約600℃未満の温度など低い温度において親和性である。さらに、低温度処理のために、cMUTセルを有するセンサと、その他の相補型金属酸化膜半導体(CMOS)性の電子回路との一体化が可能となる。
さらに、低い温度ではその結合が金属化工程に関してなんら制限を生じさせることがない。すなわち、cMUTセルに関して例えば電極を付着する金属化工程を、担体サブストレート10とSOIウェハ15を融合結合させる前に実施できない融合結合ではこのようにならない。一方低温度結合では、2つの工程は互いに独立とすることができる。したがって、担体サブストレート10とSOIウェハ15を結合することによる音響キャビティ11の形成の前または後にいずれにおいても電極を形成させることができる。
上で指摘したように、担体サブストレート10はナトリウム豊富なガラスを含むことがある。陽極性結合などの低温度結合技法では、典型的にはガラス・サブストレート−SOIウェハ複合体の両端に電位を加えてガラス内のナトリウムイオンをガラス・サブストレート−SOIウェハ複合体の界面から遠ざけさせる電界を発生させ、これによりガラス・サブストレート10とSOIウェハ15の界面位置にナトリウム欠乏ゾーンを形成している。ナトリウムイオンがガラス・サブストレート10の方向に移動するため、この欠乏ゾーンはナトリウムイオンの移動によって残された酸素分子が豊富となる。ガラスからのこれらの酸素分子はSOIウェハ15のシリコン内に拡散し、非晶質のシリカの層を形成することによりSOIウェハ15のシリコンとで永続的な共有結合が形成される。この共有結合は極めて堅牢であることを理解されたい。陽極性結合では、担体サブストレート10またはSOIウェハ15のいずれかが正極性に維持され、またガラス・サブストレート−SOIウェハ15複合体のもう一方の構成要素が負極性に維持されることがある。ガラス・サブストレート10に負極性が与えられる例示的な一実施形態では、約500ボルトから約1500ボルトの範囲の電圧を大気圧で印加し、約300℃〜約450℃の結合温度による陽極性結合を実現させることがある。別の実施形態では、その陽極性結合は約1000ボルトの電圧の印加によって400℃で実施されることがある。結合強度は、結合構成要素の極性、結合圧力、結合温度、結合時間、その他などの結合パラメータに応じて異なることがある。
上で指摘した陽極性結合その他の低温度結合では、表面平坦性の寛容度が融合結合の寛容度より大きくなる。したがって、これらの低温度結合は結合前の表面の平滑化や研磨を必要とせず、このため製造プロセスの工程数及びコストを低減させることができる。低温度結合に関する表面平坦性の寛容度は概ね数10ナノメートルから数100ナノメートルとすることができる。
ある種の実施形態では、陽極性結合の形成を結合領域の色の変化によって確認することができる。例えば、結合領域に黒色が出現することによって陽極性結合の形成が指示されることがある。
担体サブストレート10をSOIウェハ15に結合するためには、はんだ結合、化学結合、共融(eutectic)結合、熱圧縮結合、ガラスフリット結合、ポリマー結合のうちの1つまたは幾つかなどの別の低温度結合技法が利用されることもある。別法として、金属層、合金層、ポリマー層などの介在層を用いて担体サブストレート10とSOIウェハ15を結合させることがある。こうした介在層は、約25℃〜約600℃の範囲の温度で担体サブストレート10及びSOIウェハ15の両者との結合を形成することがある。一実施形態では、その介在層は、約550℃未満の温度で担体サブストレート10及びSOIウェハ15との結合を形成することがある。詳細については以下で記載することにするが例示的な一実施形態では、その介在層材料が支持支柱12に利用されることがある。この実施形態では、支持支柱12は担体サブストレート10または隔壁14のうちの一方の上に付着され、さらに結合後に別の構成要素との結合を形成し、これによりこの2つの構成要素を結合して1つの音響キャビティ11を規定することがある。
熱圧縮結合は各表面上の金属層の溶接によって2つの表面を接合させることを含むことを理解されたい。熱圧縮結合はその金属として金を利用することがある。さらに、この金属の層と共に適当な接着層が利用されることもある。熱圧縮結合では、約300℃〜約400℃の範囲の温度で表面上に圧力を加えることが必要である。温度が低く(≒300℃)かつ圧力が適度(106Pa)であるため、その処理過程は金属化などの別の処理工程と容易に整合することができる。熱圧縮結合によれば排気したキャビティ11の封止に関して比較的低いガス放出を提供できるので有利である。
別の実施形態では、約400℃〜約650℃の範囲の温度並びに約105Paの圧力によるガラスフリット結合が利用されることがある。典型的には、結合させようとする構成要素同士の間にガラス層が付着される。例えばこのガラス層は、支持支柱と隔壁14及び担体サブストレート10のうちの一方との間で利用されることがある。このガラス層はプレフォーム、スピンオン(spin−on)、スクリーンプリント、スパッタ薄膜、その他として付着されることがある。さらにこのガラス層はパターン形成されてその結合エリアを規定することがある。ガラスフリット結合は、例えば排気され封止されたキャビティを作成するために真空内で実施されることがある。詳細については以下で記載することにするが、真空内でこの結合処理過程を実施することによって、担体サブストレート10と隔壁14を結合した後にキャビティを排気するという追加の工程が回避され、これによって当該処理過程に関する工程数を減少させることができる。
別法として、キャビティ11の形成のためにはんだ結合が利用されることがある。はんだ結合処理は、低融点金属のリフロー(re−flowing)によって封止を形成することによって機能する。はんだ結合では、金、スズ、銅、鉛、インジウムなどの1つまたは複数の金属が利用されることがある。この金属または金属合金は、様々な薄膜付着技法によって付着させることがある。この付着技法は、金属介在層がはんだ結合のために溶融を要する点で熱圧縮結合と異なっている。はんだ結合は粒子及び表面が粗いことに対して寛容であるので有利である。
別の実施形態では、そのキャビティ11は、化学結合または接着結合を利用することによってそれぞれの表面を結合させることによって形成されることがある。接着結合の形成には、エポキシ、シリコーン、フォトレジスト、ポリイミドなどの様々な接着剤を使用できることを理解されたい。この結合技法では現場位置合わせを使用することが可能である。接着剤は、スピニングや吹付けなどのコーティング技法によって塗布されることがある。さらにこの接着結合は、利用する接着剤及び加える圧力に応じて室温から約400℃までの温度間で実施されることがある。この接着結合は粒子及び表面が粗いことに対して寛容である。
さらに、支持支柱12を担体サブストレート10または隔壁14と結合させることによってキャビティ11を形成するために共融結合が適用されることがある。2材料系の共融温度はその2つの材料のうちの最低融点の組成に対応することを理解されたい。共融結合では、共融系の2つの材料が2つの部分で別々にコーティングされ、これらを結合して音響キャビティ11を形成させる。コーティングに続いて、これらの部分を加熱して接触状態にさせ、その界面の位置に拡散を生じさせ、さらに合金を形成させて結合が作成される。界面の位置の共融組成合金はそのいずれの側の材料と比べても有する融点がより低く、これにより融解して薄い層になるのが制限されることを理解されたい。幾つかの実施形態では、その共融材料は融点が約363℃の金−スズ共融組成、あるいは融点が約183℃の鉛−スズ共融組成を含むことがある。
さらに、ハーメチックまたは真空封止結合のために力を加えることがある。幾つかの実施形態ではその力は、隔壁14、担体サブストレート10または支持支柱12の表面が粗いことや平坦でないことを補償するために加えられることがある。真空封止されたキャビティ(これについては、図2に関連して以下で記載する)は、真空中で誘電層または金属層の化学蒸着の間にキャビティを現場封止することによって形成されることがある。ある種の実施形態では、真空中で低温度結合を利用する際に現場真空封止が実施されることがあるため、その真空孔封止工程は任意選択とすることがある。
さらに、結合強度を高めるために、担体サブストレート10、支持支柱12または隔壁14のうちの1つまたは幾つかに対して、これらの構成要素間の結合を強化するために表面から不純物を除去する目的で、結合工程の前に表面処理を施すことがある。一実施形態ではその表面処理はスパッタリングまたはエッチングを含むことがある。例えば、支持支柱12の表面は結合前にプラスマエッチングによって処理されることがある。
図示していないが、SOIウェハ15を担体サブストレート10に結合させる低温度結合の形成に続いて、ハンドルウェハ20及びボックス層18を除去することがある。ハンドルウェハ20は、機械研磨または研削(grinding)などの処理に続いて、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、カリウムヒドロキシド(KOH)、エチレンジアミンピロカテコール(EDP)(ただし、これらに限らない)などの化合物を用いたウェットエッチングを行うことによって除去されることがある。ハンドルウェハ20の除去に続いて、緩衝ふっ化水素酸(BHF)によって酸化物ボックス層18を除去することがある。この後に真空中でのキャビティの封止、並びに上側電極の付着が続くことがある。
図1に示したcMUTセルなどのアレイ状のcMUTセルでは、ハンドルウェハ20及びボックス層18の除去に続いて、隔壁14をパターン形成してcMUTセルを互いから電気的に絶縁させると共に真空封止孔30が規定される。図3は、図2のCMUTアレイを複数のcMUTセルを連ねた線3−3に沿って切った断面図を表している。図示した実施形態では、cMUTセルに関する底側電極22及び真空孔30の位置を示している。底側電極22は一般に、図13に示すようにパターン形成されている。図示していないが、底側電極22は図13に関連してより詳細に説明するような構成をしている。
引き続いて図4に示すように、真空孔30内に誘電層32を付着させこの孔を封止することがある。誘電層32は真空孔30を覆うようにパターン形成し得る1つの層の形態で付着させることがある。一実施形態では、誘電層32をパターン形成するためにフォトリソグラフィが利用されることがある。引き続いて、上側電極34を付着させるために金属化が実施される。上側電極34は、金属の層を付着させた後に金属が図示した位置に保持されるようにこの層をパターン形成することによって形成させることがある。別法として一実施形態では、その真空孔30は、上側電極層34の材料と同じ材料を利用して封止されることがある。この実施形態では、真空孔30の封止、並びに上側電極層34の付着及びパターン形成は、処理をさらに簡略化するために同時に実施されることがある。
図5は、図1に示すようなcMUTを製作する方法の代替的な一実施形態を表している。図示した実施形態では、担体サブストレート36及び隔壁38が提供される。この実施形態では、その支持支柱40が初めに、担体サブストレート36に結合されておらず隔壁38内に組み込みとなっている。さらに、隔壁38に対して電気絶縁層42が結合される。さらに、SOIウェハの隔壁38に対してボックス層44及びハンドルウェハ46を結合させることがある。担体サブストレート36上には金属化及びパターン形成を用いて底側電極48を付着させることがある。引き続いて、底側電極48上に絶縁層50を付着させることがある。この絶縁層は電気的に非伝導性の層とすることがあり、また誘電材料や酸化物を含むことがある。
図6は、支持支柱54を有する担体サブストレート52を提供するさらに別の実施形態を表している。図示した実施形態では、隔壁56がその一方の側で電気絶縁層58と結合され、またもう一方の側でハンドルウェハ60と結合されている。SOIウェハは一般に高価であるため、本実施形態は図1及び5に示した実施形態と比較してかなり費用対効果が高い。さらに図示した実施形態では、担体サブストレート52上に底側電極62を付着させている。
図7は、図6に示した方法の代替的な一実施形態を表している。図示した実施形態では、担体サブストレート66が提供される。さらにこの実施形態では、隔壁68は支持支柱71を含むと共に、電気絶縁層70が提供される。図示した実施形態では、図6の場合と同様に、その隔壁68は、その間にボックス層を配置させずに直接ハンドルウェハ72と結合させている。さらに、担体サブストレート66上には底側電極74と誘電層76などの絶縁層とを配置させている。
図8及び9は、その支持支柱を結合材料から形成できる実施形態を表している。これらの実施形態では、この支持支柱を担体サブストレートと隔壁の間の結合を形成するために使用することがある。例えば、cMUTセルの2つの構成要素を結合させるために、圧縮結合、はんだ結合あるいはVSEエッチング(VSE)が利用されることがある。これらの実施形態では、図1〜7の実施形態の場合と同様に、そのキャビティ深度が支持支柱の高さによって規定されることがある。さらに、担体サブストレートと隔壁を結合する前に例えばプラスマエッチングを用いてこれらの支持支柱を表面処理することがある。
幾つかの実施形態では、例えばウェハ結合装置によって結合界面が誘導されるように2つの表面、支持支柱と隔壁を一緒にさせている。これらの実施形態では、典型的には結合界面の幾つかの箇所において自発的結合が発生し、これが界面全体に伝播することがある。ある種の実施形態では、初期結合が伝播し始めるに連れて、支持支柱の材料と隔壁及び担体サブストレートの材料との間で、ポリマー化などの化学結合を生じさせる化学変化が発生することがある。
図8に示した実施形態では、担体サブストレート78が支持支柱80を含む。この支持支柱80は、金属、金属合金、ガラスフリットのうちの1つまたは幾つかを含むことがある。さらに、隔壁82、ボックス層86及びハンドルウェハ88を有するSOIウェハ81が設けられることがある。隔壁82は電気絶縁層84と結合させることがある。さらに、担体サブストレート78には、その上に誘電層92が配置された底側電極90を結合させることがある。
図9は、図8に示した方法の代替的な一実施形態を表している。図示した実施形態では、担体サブストレート94が支持支柱96を含んでいる。この支持支柱96は支持支柱80(図8)と同様とすることがある。さらに支持支柱には、隔壁98、ボックス層102及びハンドルウェハ104を有するSOIウェハ97を結合させることがある。隔壁98はさらに電気絶縁層100を含む。cMUTセルはさらに担体サブストレート94上に配置させて底側電極106を含む。
上で指摘したようにある種の実施形態では、その担体サブストレートは担体サブストレートの相対する側に配置させた構成要素同士を電気的に接続するための1つまたは複数のバイア穴を含むことがある。このバイア穴はガラス・サブストレートの厚みを貫通して延びることがある。このバイア穴は、1つまたは複数の絶縁層によって分離された異なる導電層や金属化層を相互接続する電気伝導性の構造であることは当業者であれば理解されよう。この方式により、多層構造内の異なる層や導体間で電気信号を伝達することができる。幾つかの実施形態では、そのバイア穴は、隔壁と、音響キャビティを形成する表面の反対側にあるサブストレートの表面上でこれに結合させた電気回路との間に電気的な連絡を提供するように構成させることがある。すなわち、バイア穴はcMUTセルを担体サブストレートの反対側と電気的に接続するために使用されることがある。一方、担体サブストレートの反対側は、はんだバンプなどのパッケージ形成技法を用いて電子回路に結合させることがある。ある種の実施形態では、そのバイア穴はサブストレート上へのcMUTの製作前にサブストレート上に形成させることがある。ガラス・サブストレート内にバイア穴を使用すると、シリコンベースのサブストレートを有するcMUTの製作で利用されることになるような幾つかのリソグラフィ工程、深反応イオンエッチング、あるいは別の高温処理過程を不要にすることができ、これによってその処理過程の費用対効果が高くなることがある。
図10〜12は、担体サブストレート10、36、52、66、78または94などの担体サブストレート内にバイア穴を製作するための方法の代替的実施形態を表している。これらのバイア穴は異なる断面を有することがある(例えば、そのバイア穴は円形の断面、楕円形の断面、あるいは別の任意の幾何学形状を有することがある)。さらにそのバイア穴が異なる形状を有することがある。例えば、そのバイア穴は円筒形であることや、円錐形であることがある。さらに、担体サブストレート表面に対するバイア穴の向きも様々とすることができる。例えば、そのバイア穴を担体サブストレートの表面に対して垂直とすることがある。別法として、そのバイア穴は担体サブストレートの表面に対してスキュー位置とすることがある。例えば、そのバイア穴は一方の表面では集束性としまたもう一方の面では発散性とすることがある。すなわち、バイア穴はデバイスのファンアウト(fan−out)配列を容易にするような向きとすることがある。
図10に示した実施形態では、担体サブストレート108がバイア穴を形成するようにして提供される。担体サブストレート108は固有抵抗または低抵抗のシリコンウェハとすることがある。エッチングマスク110を形成させバイア穴直径を規定させるためにはリソグラフィが実施される。エッチングマスク110は酸化物や窒化物などの誘電材料、フォトレジストなどの弾性材料、あるいは金属のうちの1つまたは幾つかを含むことがある。引き続いて、バイア穴112はサンドブラスト、超音波きりもみ加工、レーザーきりもみ加工、あるいは別のマイクロマシン加工などの処理を利用することによるマイクロマシン加工を受けることがある。幾つかの実施形態では、ウェットエッチング、電気化学的エッチング、あるいはドライエッチングを用いてマイクロマシン加工が実施されることがある。ある種の実施形態では、ウェットエッチングはKOH、EDPまたはTMAHのうちの1つまたは幾つかを利用することがある。
バイア穴112を形成させた後、エッチングマスク110が除去される。次に、バイア穴112上で酸化物層109を形成するための熱酸化を実施することによって電気絶縁が設けられることがある。次に、担体サブストレート108に対してハンドルウェハ114が結合される。ハンドルウェハ114はその上に多層構造115を配置して含むことがある。多層構造115はフォトレジスト116の2つの層間に配置させる金属層118を含むことがある。構造118はバイア穴112内の金属を電気めっきするためのシード層の役割をすることがある。次に、パターン形成した担体サブストレート108をフォトマスクとして用いて多層構造115に紫外光(UV)を露光する。この露光に続いて、構造115からこのフォトレジストの露光層を洗い流す。引き続いて、バイア穴112内に導電性の金属層120を付着するために金属電気めっきが実施される。この導電性金属層120は、銅、ニッケル、または電気めっき処置を受けることが可能な別の金属を含むことがある。別法として、バイア穴108内の相互接続としてアンチモンなど別の任意の導体材料からなる溶融はんだが用いられることがある。
溶剤や現像剤を用いてハンドルウェハが除去され、また、担体サブストレート108の両側に対してエッチング剤または溶剤を用いた化学機械的研磨(CMP)が実施される。引き続いて、バイア穴108の両側にある電子回路に関する相互接続122及び124を規定するためにウェット金属エッチング/リソグラフィが実施される。引き続いて、担体サブストレート108の一方の側に上述した方法を用いてcMUTを製作することができる。また担体サブストレート108のもう一方の側には、フリップチップやチップオンボードなどの電子パッケージ形成を結合させることがある。
図11は、担体サブストレート126内にバイア穴132を製作する方法の代替的な一実施形態を表している。担体サブストレート126はガラスウェハとすることがある。本方法は、担体サブストレート126及びエッチングマスク128を提供する工程を含む。エッチングマスク128はフォトリソグラフィを用いてパターン形成される。引き続いて、図10に関連して記載した処理過程を利用することによって担体サブストレート126内にバイア穴132が規定される。マスク128はサブストレート126の両側のそれぞれに配置されることがあること、あるいは図示したようにサブストレート126の一方の側だけに配置させることがあることに留意すべきである。引き続いて、パターン形成したフォトマスク128が除去される。次に、バイア穴132の内側壁上及び担体サブストレート126の表面上にシード層130が付着される。シード層130は、クロム、金、ニッケル、銅、または別の導体材料を含むことがある。シード層130はスパッタリングを用いて付着させることがある。
シード層130の付着に続いて、担体サブストレート126をサブストレート・ハンドルウェハ142上に配置させる。ハンドルウェハ142は多層構造143を含むことがある。多層構造143は2つのフォトレジスト層144の間に配置させたシード金属層146を含む。次に、フォトレジスト層144のうちの一方を、上で検討したようにフォトリソグラフィによってエッチング除去する。次に、バイア穴132を満たすように導電性金属層134が電気めっきされる。
バイア穴132を導電性金属層134で満たした後、ハンドルウェハ142が除去され、担体サブストレート126の両表面が表面粗さに関するCMPによる処理を受ける。引き続いて、この2つの側の相互接続を規定するようにリソグラフィ及びウェットエッチングが実施される。図示していないが、相互接続138及び140を形成するために第2のマスクが利用されることがある。
図12は、担体サブストレート148などのガラス担体サブストレート内にバイア穴を製作する方法のさらに別の代替的な実施形態である。図10及び11の実施形態の場合と同様に、図12ではエッチングマスク150を利用して担体サブストレート148内にバイア穴156を形成している。引き続いて、パターン形成した担体サブストレート148に対して、フォトレジスト層154をその上に有するハンドルウェハ152を結合させる。次に、例えば相互接続のためのスパッタリングによってバイア穴156の壁面上に導体材料層158が付着される。導体材料層158は、クロム、アルミニウム、金、ニッケル、銅、あるいはこれらを組み合わせたものを含むことがある。引き続いて、層158の厚さを増大させかつこのバイア穴156をポリイミドなどの非導体材料160によって満たすために電気めっきが実施される。電気めっきで使用される金属は、タングステン、モリブデン、アルミニウム、クロム、ニッケル、または銅のうちの1つまたは幾つかを含むことがある。
別法として、バイア穴156を満たすためにポリイミド、パリレンなどの非導電性ポリマーが使用されることがある。スピニングや化学蒸着法などの付着技法を利用してバイア穴内に導電性ポリマーを付着させることがある。さらに、導電性ポリマーはバイア穴156を満たした後で硬化させることがある。
引き続いて、層158を露出させるために非導体材料160がエッチングまたは研磨処理されることがある。さらに、導体材料層158の露出部分159を覆うように金属化が実施されることがあり、またハンドルウェハ152が除去されて担体サブストレート148の同じ側にcMUTが製作されることがある。
図13〜16は、図10〜12に示した方法のうちの1つによって形成した担体サブストレート上にcMUTセルを形成する方法を表している。この担体サブストレートはバイア穴及び相互接続を有する。図13は、複数の底側電極172とその上に配置させた複数の相互接続174を有する担体サブストレート170の上面図を表している。図示した実施形態では、底側電極は金属化に続いてリソグラフィを実施することによって形成させることがある。相互接続174は図10の相互接続122または124、図11の相互接続138または140、図12の相互接続162と同様とすることがある。引き続いて、図1〜9に関連して上で記載した技法を用いて担体サブストレート170上にcMUTセルが製作されることがある。ある種の実施形態では、化学蒸着法処理を用いた真空封止の工程が省略されることがある。その代わりに、真空環境内でキャビティを結合することによって音響キャビティ内部に真空を達成させることがある。
さらに次いで、担体ウェハ170上にガラス薄膜を付着させることがある。このガラス薄膜は担体サブストレート170上にスパッタ形成またはスピン付着されることや、ガラス薄膜が音響キャビティのためのキャビティ深度の規定のために使用されることがある。さらに、担体サブストレートを隔壁に結合させるためにガラス薄膜が使用されることがある。別法として、支持支柱及びキャビティ深度を規定するために隔壁がエッチングされることがある。図14及び15に示すように、キャビティ深度を規定した後、図1〜9に関連して上で検討した結合技法を用いて担体サブストレート170と隔壁176が結合される。この結合は真空中で実施されることがある。サブストレート170はバイア穴171を含んでおり、このバイア穴171が導体材料173で満たされると共に、担体サブストレート170の2つの表面に相互接続175を形成している。
引き続いて、担体サブストレート170上に接触パッド178を露出させるために番号180などの部分に上側電極が開口されるように隔壁176をパターン形成させることがある。さらに、cMUTアレイのうち担体サブストレート170上に配置させた要素間に電気絶縁182を形成させることがある。この電気絶縁は隔壁176の一部分を除去することによって形成させることがある。
さらに図示した実施形態では、そのcMUTセルは、隔壁176上に設けることができる電気絶縁層184を含む。図示していないが、この隔壁176上に上側電極を形成させるために導体材料を付着させることがある。上側電極に対する金属化はさらに、隔壁176が除去された後の部分に付着させることがある。すなわち、開口部180に金属化を生じさせ、これによって上側電極と相互接続178の間の電気的接続を形成させることがある。引き続いて、上側電極のパターン形成のためにリソグラフィが実施されることがある。
図16は、図15に示したcMUTアレイの代替的な一実施形態を表している。図示した実施形態では、担体サブストレート188は支持支柱190を含む。担体サブストレート188はさらに、図10〜12に関連して上で指摘したような導体材料で満たされたバイア穴192を含む。バイア穴192はさらに、担体サブストレート188の相対する2つの表面に形成させた相互接続196及び198を含む。相互接続198はcMUT向けの底側電極として使用するように構成させることがある。担体サブストレート188上には、例えば金属化に続くリソグラフィ処理によって追加的な底側電極200を形成させることがある。さらに、cMUTは電気絶縁層204をその上に配置させた隔壁202を含むことがあり、ここで電気絶縁層204の各々は底側電極198または200に対応する。cMUTはさらに上側電極206を含むことがある。上側電極206は図15に関連して上で記載した方法を用いて形成されることがある。上で指摘したように、電気的接続208は、上側電極206を付着する処理過程の間に形成させることがある。さらにcMUTは、隔壁202のうち支持支柱の近傍にありかつ上側電極206及び底側電極198から離れた位置にある部分を除去することによって形成される電気絶縁210を含むことがある。
本技法についてcMUTデバイスに関連して検討してきたが、同様の技法は、隔壁ベースのデバイスなどの別の半導体デバイス向けにも使用できることに留意すべきである。例えば、本技法のバイア穴は、マイクロ電子機械システム(MEMS)で利用することもできる。さらに、相互接続上にMEMSやcMUTが製作されることや、フリップチップや別のパッケージ形成技法を用いてこのサブストレートの下側に電子回路を装着させることがある。
本発明のある種の特徴についてのみ本明細書において図示し説明してきたが、当業者によって多くの修正や変更がなされるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神の範囲に属するこうした修正や変更のすべてを包含させるように意図したものであることを理解されたい。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
10 担体サブストレート
11 キャビティ
12 支持支柱
13 支持支柱の高さ
14 隔壁
15 SOIウェハ
16 絶縁層
18 埋め込み酸化物層
20 ハンドルウェハ
22 底側電極
24 誘電層
28 接触パッド
30 真空孔
32 誘電層
34 上側電極
36 担体サブストレート
38 隔壁
40 支持支柱
42 絶縁層
44 埋め込み酸化物層
46 ハンドルウェハ
48 底側電極
50 誘電層
52 担体サブストレート
54 支持支柱
56 隔壁
58 絶縁層
60 ハンドルウェハ
62 底側電極
64 誘電層
66 担体サブストレート
68 隔壁
70 絶縁層
71 支持支柱
72 ハンドルウェハ
74 底側電極
76 誘電層
78 担体サブストレート
80 支持支柱
81 SOIウェハ
82 隔壁
84 絶縁層
86 埋め込み酸化物層
88 ハンドルウェハ
90 底側電極
92 誘電層
94 担体サブストレート
96 支持支柱
97 SOIウェハ
98 隔壁
100 絶縁層
102 埋め込み酸化物層
104 ハンドルウェハ
106 底側電極
108 担体サブストレート
110 マスク
112 チャンネル
114 ハンドルウェハ
116 フォトレジスト層
118 シード層
120 チャンネル内の導体材料
122 セル向けの電気的相互接続
124 電子回路向けの電気的相互接続
126 担体サブストレート
128 マスク
130 シード層
132 チャンネル
134 チャンネル内の導体材料
136 金属化部分の表面
138 セル向けの電気的相互接続
140 電子回路向けの電気的相互接続
142 ハンドルウェハ
143 多層構造
144 フォトレジスト層
146 Ni−クロム層
148 担体サブストレート
150 マスク
152 ハンドルウェハ
154 フォトレジスト層
156 チャンネル
158 シード層
160 導体材料
162 電子回路向けの電気的相互接続
164 バイア穴を有する担体サブストレート
166 セル向けの電気的相互接続
168 隔壁
170 電子回路
171 バイア穴
172 電子回路またはセル向けの電気的相互接続
173 導体材料
174 接触パッド
175 相互接続
176 支持支柱
178 導体材料
180 接触パッド
182 電気絶縁
184 隔壁
188 担体サブストレート
190 支持支柱
192 バイア穴
194 バイア穴内の導体材料
196 相互接続
198 底側電極
200 底側電極
202 隔壁
204 酸化物層
206 上側電極
208 電気的接続
210 電気絶縁
11 キャビティ
12 支持支柱
13 支持支柱の高さ
14 隔壁
15 SOIウェハ
16 絶縁層
18 埋め込み酸化物層
20 ハンドルウェハ
22 底側電極
24 誘電層
28 接触パッド
30 真空孔
32 誘電層
34 上側電極
36 担体サブストレート
38 隔壁
40 支持支柱
42 絶縁層
44 埋め込み酸化物層
46 ハンドルウェハ
48 底側電極
50 誘電層
52 担体サブストレート
54 支持支柱
56 隔壁
58 絶縁層
60 ハンドルウェハ
62 底側電極
64 誘電層
66 担体サブストレート
68 隔壁
70 絶縁層
71 支持支柱
72 ハンドルウェハ
74 底側電極
76 誘電層
78 担体サブストレート
80 支持支柱
81 SOIウェハ
82 隔壁
84 絶縁層
86 埋め込み酸化物層
88 ハンドルウェハ
90 底側電極
92 誘電層
94 担体サブストレート
96 支持支柱
97 SOIウェハ
98 隔壁
100 絶縁層
102 埋め込み酸化物層
104 ハンドルウェハ
106 底側電極
108 担体サブストレート
110 マスク
112 チャンネル
114 ハンドルウェハ
116 フォトレジスト層
118 シード層
120 チャンネル内の導体材料
122 セル向けの電気的相互接続
124 電子回路向けの電気的相互接続
126 担体サブストレート
128 マスク
130 シード層
132 チャンネル
134 チャンネル内の導体材料
136 金属化部分の表面
138 セル向けの電気的相互接続
140 電子回路向けの電気的相互接続
142 ハンドルウェハ
143 多層構造
144 フォトレジスト層
146 Ni−クロム層
148 担体サブストレート
150 マスク
152 ハンドルウェハ
154 フォトレジスト層
156 チャンネル
158 シード層
160 導体材料
162 電子回路向けの電気的相互接続
164 バイア穴を有する担体サブストレート
166 セル向けの電気的相互接続
168 隔壁
170 電子回路
171 バイア穴
172 電子回路またはセル向けの電気的相互接続
173 導体材料
174 接触パッド
175 相互接続
176 支持支柱
178 導体材料
180 接触パッド
182 電気絶縁
184 隔壁
188 担体サブストレート
190 支持支柱
192 バイア穴
194 バイア穴内の導体材料
196 相互接続
198 底側電極
200 底側電極
202 隔壁
204 酸化物層
206 上側電極
208 電気的接続
210 電気絶縁
Claims (10)
- 容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ・セルを製作する方法であって、
ガラスを含む担体サブストレート(10)を提供する工程と、
隔壁(14)を提供する工程であって、前記担体サブストレート(10)または該隔壁(14)のうちの少なくとも一方がキャビティ深度を規定するように構成された支持支柱(12)を備えるような提供工程と、
前記支持支柱(12)を用いて前記隔壁(14)を前記担体サブストレート(10)に結合させる工程であって、該担体サブストレート(10)、該隔壁(14)及び該支持支柱(12)によって1つの音響キャビティが規定される結合工程と、
を含む方法。 - 前記ガラスはナトリウム豊富なガラスを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ガラスはホウケイ酸ガラスを含む、請求項2に記載の方法。
- 担体サブストレート(10)を提供する前記工程は、前記担体サブストレート(10)上に底側電極(22)を提供する工程であって該底側電極(22)と前記隔壁(14)によって前記音響キャビティが境界される提供工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記結合工程は、陽極性結合、はんだ結合、化学結合、あるいはこれらを組み合わせたものうちの1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 担体サブストレート(10)を提供する前記工程は、サブストレート(10)内にバイア穴(171)を形成する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ・セルを製作する方法であって、
第1の表面及び第2の表面を有するガラスを含んだ担体サブストレート(108)を提供する工程と、
前記担体サブストレート(108)内に該担体サブストレート(108)の第1の表面から第2の表面までに及ぶバイア穴(112)を形成する工程と、
1つの音響キャビティを規定するように前記担体サブストレート(108)に隔壁(184)を結合させる工程であって、該音響キャビティの深度は支持支柱(176)によって規定されており、かつ該担体サブストレート(108)と該隔壁(184)のうちの一方が該支持支柱(176)を備えている結合工程と、
を含む方法。 - 容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ・アレイを製作する方法であって、
第1の表面及び第2の表面を有するガラス・サブストレートを提供する工程であって、該第1の表面は複数の部分に仕切られている提供工程と、
前記ガラス・サブストレート内に該ガラス・サブストレートの第1の表面からガラス・サブストレートの第2の表面までに及ぶバイア穴(192)を形成する工程と、
前記ガラス・サブストレートの第1の表面の各部分のそれぞれの上に底側電極(198)を付着する工程と、
その各々が前記ガラス・サブストレートの1つの部分と結合して1つの音響キャビティを規定するように複数の隔壁(202)をガラス・サブストレートに結合させる工程であって、該音響キャビティの深度は該ガラス・サブストレートまたは隔壁(202)のうちの一方の内部に配置させた支持支柱(190)によって規定されている結合工程と、
前記ガラス・サブストレートのうちの前記音響キャビティを利用しない部分上に形成させた接触パッド(28)を該ガラス・サブストレートの第1の表面上に付着する工程であって、該接触パッド(28)のそれぞれは対応する1つのバイア穴と電気的に連絡している付着工程と、
を含む方法。 - 前記結合は、陽極性結合、はんだ結合、化学結合、あるいはこれらを組み合わせたものを含む、請求項8に記載の方法。
- 第1の表面及び第2の表面を有するガラス・サブストレートと、
前記ガラス・サブストレートの第1の表面に結合させた隔壁であって、該ガラス・サブストレートの第1の表面または該隔壁のうちの一方によって1つのキャビティが規定されている隔壁と、
を備える容量性マイクロマシン加工超音波トランスジューサ・セル。
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