JP2007274279A - 超音波トランスデューサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の下部電極203と、下部電極を覆う絶縁膜204と、絶縁膜204上に下部電極203と重なるように形成された複数の空洞部205と、空洞部205の間を埋める絶縁膜3401と、空洞部205および絶縁膜3401を覆う絶縁膜206と、絶縁膜206上に空洞部205と重なるように形成された複数の上部電極207とそれらを結ぶ複数の配線208を備えた超音波トランスデューサにおいて、空洞部205と絶縁膜3401の表面が同じ高さに平坦化されている。
【選択図】図34
Description
図3は本実施の形態1のCMUTアレイの上面図である。403は下部電極、412は空洞部、407は上部電極、408は上部電極を結ぶ配線、411は空洞部を形成するためのウェットエッチング孔である。すなわち、ウェットエッチング孔411は、空洞部412に接続されている。301は、上部電極407へ電源供給するために下部電極と同層に設けたパッドへのパッド開口部であり、302はパッドと配線408を接続するプラグである。すなわち、プラグ302を介して上部電極407を結ぶ配線408とパッドが接続されている。303は下部電極403に電源供給するためのパッド開口部である。上部電極407および配線408と、下部電極403の間に、下部電極403および空洞部412を覆うように絶縁膜が形成されているが、空洞部412、下部電極403を示すために図示していない。図3のA−A’断面、B−B’断面はそれぞれ図2(a)、(b)と同様になる。
本実施の形態2におけるCMUTアレイは下部電極による段差を緩和するために、下部電極の外周部をテーパ形状にしたことを特徴とするものである。
本実施の形態3におけるCMUTアレイは下部電極による段差を緩和するために、下部電極の外周部にサイドウォールを設けたことを特徴とするものである。
本実施の形態4におけるCMUTアレイは下部電極による段差を緩和するために、下部電極の上面で平坦化を行ったことを特徴とするものである。
本実施の形態5におけるCMUTアレイは下部電極による段差を緩和するために、下部電極の上面で平坦化を行い、かつ平坦化のためのダミーパターンを下部電極と同層に形成することを特徴とするものである。
本実施の形態6におけるCMUTアレイは下部電極および空洞部による段差を緩和するために、空洞部上で平坦化を行うことを特徴とするものである。
本実施の形態7におけるCMUTアレイは下部電極および空洞部による段差を緩和するために、下部電極と同層に平坦化のためのダミーパターンを形成する点と、空洞部上で平坦化を行うことを特徴とするものである。
本実施の形態8におけるCMUTアレイは下部電極および空洞部による段差を緩和するために、下部電極および空洞部と同層に平坦化のためのダミーパターンを形成する点と、空洞部上で平坦化を行うことを特徴とするものである。
本実施の形態9におけるCMUTアレイは下部電極および空洞部による段差を緩和するために、下部電極および空洞部と同層に平坦化のためのダミーパターンを形成する点と、下部電極上および空洞部上で平坦化を行うことを特徴とするものである。
102,302,1402,1602,2202,2902,3802,4002,4202 プラグ
201,401,1501,1701,2201,3001,3901,4101,4301 半導体基板
202,204,206,209,211,402,404,406,410,413,1502,1504,1506,1509,1511,1702,1704,1706,1709,1711,1901,2202,2204,2205,2207,2210,2212,2301,2501,2601,3002,3005,3006,3008,3011,3013,3401,3902,3905,3907,3908,3911,3913,4102,4105,4108,4109,4112,4114,4302,4305,4306,4309,4310,4313,4315 絶縁膜
203,403,1503,1703,2203,3003,3903,4103,4303 下部電極
205,412,1505,1705,2206,3007,3906,4106,4307 空洞部
207,407,1507,1707,2208,3009,3909,4110,4311 上部電極
208,408,409,1508,1708,2209,3010,3910,4111,4312 配線
210,411,1510,1710,2211,3012,3912,4113,4314 ウェットエッチング孔
405,3501 犠牲層
1512 テーパ部
1712 サイドウォール
3004,3904,4104,4107,4304,4308 ダミーパターン
Claims (10)
- (a)第1電極と、
(b)前記第1電極を覆う第1絶縁膜と、
(c)前記第1絶縁膜上に前記第1電極と重なるように配置された空洞部と、
(d)前記空洞部を覆う第2絶縁膜と、
(e)前記第2絶縁膜上に前記空洞部と重なるように配置された第2電極と、
(f)前記第2電極に接続された配線を備え、
前記第1電極の外周部と上面から見て重なる前記配線の幅が、前記第1電極の外周部と上面から見て重ならない前記配線の幅よりも太いことを特徴とする超音波トランスデューサ。 - (a)第1電極と、
(b)前記第1電極を覆う第1絶縁膜と、
(c)前記第1絶縁膜上に前記第1電極と重なるように配置された空洞部と、
(d)前記空洞部を覆う第2絶縁膜と、
(e)前記第2絶縁膜上に前記空洞部と重なるように配置された第2電極と、
(f)前記第2電極に接続された配線を備え、
前記第1電極の外周部がテーパ角を持つことにより前記第1電極の段差が緩和されていること特徴とする超音波トランスデューサ。 - 前記第1電極による段差が500nm以上であること特徴とする請求項2記載の超音波トランスデューサ。
- 上面から見て、前記第1電極の外周部と重なる前記配線の幅が、上面から見て、前記第1電極の外周部と重ならない前記配線の幅よりも太いことを特徴とする請求項2記載の超音波トランスデューサ。
- (a)第1電極と、
(b)前記第1電極を覆う第1絶縁膜と、
(c)前記第1絶縁膜上に前記第1電極と重なるように配置された空洞部と、
(d)前記空洞部を覆う第2絶縁膜と、
(e)前記第2絶縁膜上に前記空洞部と重なるように配置された第2電極と、
(f)前記第2電極に接続された配線を備え、
前記第1電極の外周部に絶縁膜によるサイドウォールを形成することにより前記第1電極の段差が緩和されていること特徴とする超音波トランスデューサ。 - 前記第1電極による段差が500nm以上であること特徴とする請求項5記載の超音波トランスデューサ。
- 上面から見て、前記サイドウォールと重なる前記配線の幅が、上面から見て、前記サイドウォールと重ならない前記配線の幅よりも太いことを特徴とする請求項5記載の超音波トランスデューサ。
- (a)導電膜をパターニングして第1電極を形成する工程と、
(b)前記第1電極を覆う第1絶縁膜を形成する工程と、
(c)前記第1絶縁膜を平坦化し、前記第1電極の表面を露出する工程と、
(d)前記第1電極および前記第1絶縁膜を覆う第2絶縁膜を形成する工程と、
(e)前記第2絶縁膜上に前記第1電極と重なるように犠牲層を形成する工程と、
(f)前記犠牲層および前記第2絶縁膜を覆う第3絶縁膜を形成する工程と、
(g)前記第3絶縁膜上に前記犠牲層と重なる第2電極を形成する工程と、
(h)前記第2電極に接続する配線を形成する工程と、
(i)前記第2電極と前記配線および前記第3絶縁膜を覆う第4絶縁膜を形成する工程と、
(j)前記第3絶縁膜および前記第4絶縁膜を貫通して前記犠牲層に達する開口部を形成する工程と、
(k)前記開口部を利用して前記犠牲層を除去することにより空洞部を形成する工程と、
(l)第5絶縁膜により前記開口部を埋め込み、前記空洞部を封止する工程とを備えることを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。 - 前記第1電極の厚さが500nm以上であること特徴とする請求項8記載の超音波トランスデューサの製造方法。
- (a)導電膜をパターニングして第1電極を形成する工程と、
(b)前記第1電極を覆う第1絶縁膜を形成する工程と、
(c)前記第1絶縁膜上に前記第1電極と重なるように犠牲層を形成する工程と、
(d)前記犠牲層および前記第1絶縁膜を覆う第2絶縁膜を形成する工程と、
(e)前記第2絶縁膜を平坦化し、前記犠牲層の表面を露出する工程と、
(f)前記第2絶縁膜および前記犠牲層を覆う第3絶縁膜を形成する工程と、
(g)前記第3絶縁膜上に前記犠牲層と重なる第2電極を形成する工程と、
(h)前記第2電極に接続する配線を形成する工程と、
(i)前記第2電極と前記配線および前記第3絶縁膜を覆う第4絶縁膜を形成する工程と、
(j)前記第3絶縁膜および前記第4絶縁膜を貫通して前記犠牲層に達する開口部を形成する工程と、
(k)前記開口部を利用して前記犠牲層を除去することにより空洞部を形成する工程と、
(l)第5絶縁膜により前記開口部を埋め込み、前記空洞部を封止する工程とを備えることを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。
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