JP2012227718A - 電気機械変換装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気機械変換装置は、基板7と、振動膜4と、基板7と振動膜4との間に間隙5が形成されるように振動膜4を支持する振動膜支持部6と、から構成されるセル1と、基板7に絶縁物11を介して配置されたセル1の引き出し配線12と、を有する。電気機械変換装置において、絶縁物11は振動膜支持部6の厚さよりも厚い。
【選択図】図1
Description
on insulator(SOI)基板を用いることもできる。SOI基板は、シリコン基板(ハンドル層)56と表面シリコン層(活性層)54の間に酸化シリコン層(BOX層)55を挿入した構造の基板である。SOI基板を用いた場合は、SOI基板の活性層54を、単結晶シリコン振動膜を含むシリコン層として用いることができるため、活性層側を接合する。
(実施例1)
実施例1の静電容量型電気機械変換装置の構成を図1を用いて説明する。本実施例の静電容量型電気機械変換装置は、セル1と引き出し配線12を有する変換素子を複数有するアレイ形状である。図1では、4つの素子のみ記載しているが、素子の数は幾つでも構わない。
実施例2の静電容量型電気機械変換装置の構成を図2を用いて説明する。図2(a)は上面図であり、図2(b)は、図2(a)のA−B断面図である。実施例2の静電容量型電気機械変換装置の構成は、実施例1とほぼ同様である。実施例2では、複数のセル21を有する各素子の周囲のシリコン層29に溝を形成し、分離構造31を形成することによって、各素子間の電気的絶縁を行う。さらに、引き出し配線22の下のシリコン層を熱酸化することによって、引き出し配線21と共通電極となるシリコン基板27との間の寄生容量を低減している。セル21では、振動膜支持部26により支持された振動膜24下に間隙25が形成されている。振動膜24上には、アルミ薄膜30等を成膜することもできる。
実施例3の静電容量型電気機械変換装置の作製方法を図3を用いて説明する。図3(a)に示すように、厚さ300μmの第一のシリコン基板50上に熱酸化によって酸化シリコンの絶縁層51を形成し、フォトリソグラフィ、エッチングにより、間隙52を形成する。第一のシリコン基板50の抵抗率は、0.01Ω・cm程度である。
Claims (10)
- 基板と、振動膜と、前記基板と前記振動膜との間に間隙が形成されるように前記振動膜を支持する振動膜支持部と、から構成されるセルと、前記基板に絶縁物を介して配置された前記セルの引き出し配線と、を有し、
前記絶縁物は前記振動膜支持部の厚さよりも厚いことを特徴とする電気機械変換装置。 - 前記基板は第一の電極として機能するシリコン基板であり、前記振動膜は第二の電極として機能する単結晶シリコン振動膜であり、前記引き出し配線は前記単結晶シリコン振動膜と電気的に接続されている請求項1に記載の電気機械変換装置。
- 前記絶縁物は、熱酸化物である請求項1または2に記載の電気機械変換装置。
- 前記絶縁物の厚さは、前記振動膜支持部の厚さと前記振動膜の厚さとを合わせた厚さ以上である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電気機械変換装置。
- 前記セルを複数含む素子の周囲のシリコン層に形成された溝により各素子間の電気的絶縁をする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の静電容量型電気機械変換装置。
- 基板と、振動膜と、前記基板と前記振動膜との間に間隙が形成されるように前記振動膜を支持する振動膜支持部と、から構成されるセルを有する電気機械変換装置の作製方法であって、
第一のシリコン基板の一方の表面に絶縁層を形成し、前記間隙となる凹部と前記振動膜支持部となる部分を形成する工程と、
第二のシリコン基板を前記絶縁層に接合する工程と、
前記第二のシリコン基板を薄化し少なくとも前記振動膜となる部分を含むシリコン層を形成する工程と、
前記振動膜となる部分以外のシリコン層の部分の酸化を行う工程と、
前記酸化工程で生成された酸化物の上に導電層を形成し引き出し配線を形成する工程と、を有することを特徴とする電気機械変換装置の作製方法。 - 前記酸化工程の前に、前記シリコン層の前記振動膜となる部分を少なくとも保護する保護膜を形成する工程と、
前記酸化工程の後に、前記保護膜を除去する工程と、をさらに有し、
前記酸化工程では、前記保護膜を形成した前記振動膜となる部分以外のシリコン層の部分の熱酸化を行うことで、前記酸化物を形成する請求項6に記載の電気機械変換装置の作製方法。 - 前記第二のシリコン基板としてSOI基板を用いる請求項6又は7に記載の電気機械変換装置の作製方法。
- 前記保護膜として、窒化シリコン膜を形成する請求項6乃至8のいずれか1項に記載の電気機械変換装置の作製方法。
- 前記第二のシリコン基板としてSOI基板を用い、前記第二のシリコン基板を薄化する際、前記SOI基板の酸化シリコン層と表面シリコン層とを残し、
前記保護膜として、前記酸化シリコン層と、前記酸化シリコン層の上に形成する前記窒化シリコン膜とからなる二層構造を形成する請求項9に記載の電気機械変換装置の作製方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020088552A (ja) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波素子、及び超音波装置 |
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---|---|---|---|---|
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JP5511260B2 (ja) * | 2009-08-19 | 2014-06-04 | キヤノン株式会社 | 容量型電気機械変換装置、及びその感度調整方法 |
US8176607B1 (en) * | 2009-10-08 | 2012-05-15 | Hrl Laboratories, Llc | Method of fabricating quartz resonators |
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JP6399803B2 (ja) * | 2014-05-14 | 2018-10-03 | キヤノン株式会社 | 力覚センサおよび把持装置 |
US10308505B1 (en) | 2014-08-11 | 2019-06-04 | Hrl Laboratories, Llc | Method and apparatus for the monolithic encapsulation of a micro-scale inertial navigation sensor suite |
JP6552177B2 (ja) * | 2014-10-10 | 2019-07-31 | キヤノン株式会社 | 静電容量型トランスデューサ及びその駆動方法 |
US10031191B1 (en) | 2015-01-16 | 2018-07-24 | Hrl Laboratories, Llc | Piezoelectric magnetometer capable of sensing a magnetic field in multiple vectors |
US10175307B1 (en) | 2016-01-15 | 2019-01-08 | Hrl Laboratories, Llc | FM demodulation system for quartz MEMS magnetometer |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002027595A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-25 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 圧力センサおよびその製造方法 |
JP2003153393A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-23 | Seiko Epson Corp | コンデンサマイクロホンの製造方法、コンデンサマイクロホンおよび電子機器 |
JP2006516368A (ja) * | 2002-08-08 | 2006-06-29 | ザ・ボード・オブ・トラスティーズ・オブ・ザ・レランド・スタンフォード・ジュニア・ユニバーシティ | マイクロ機械加工された超音波トランスデューサ及び製造方法 |
JP2010035156A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-02-12 | Canon Inc | 機械電気変換素子及び機械電気変換装置の製造方法 |
JP2010098454A (ja) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Canon Inc | 機械電気変換素子 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7777291B2 (en) * | 2005-08-26 | 2010-08-17 | Smoltek Ab | Integrated circuits having interconnects and heat dissipators based on nanostructures |
US8372680B2 (en) | 2006-03-10 | 2013-02-12 | Stc.Unm | Three-dimensional, ultrasonic transducer arrays, methods of making ultrasonic transducer arrays, and devices including ultrasonic transducer arrays |
JP5305993B2 (ja) | 2008-05-02 | 2013-10-02 | キヤノン株式会社 | 容量型機械電気変換素子の製造方法、及び容量型機械電気変換素子 |
JP2010004199A (ja) | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Hitachi Ltd | 超音波トランスデューサおよびその製造方法 |
WO2010009058A1 (en) * | 2008-07-15 | 2010-01-21 | Gridshift, Inc. | Electrochemical devices, systems, and methods |
JP5377066B2 (ja) | 2009-05-08 | 2013-12-25 | キヤノン株式会社 | 静電容量型機械電気変換素子及びその製法 |
JP5578810B2 (ja) | 2009-06-19 | 2014-08-27 | キヤノン株式会社 | 静電容量型の電気機械変換装置 |
JP5414546B2 (ja) * | 2010-01-12 | 2014-02-12 | キヤノン株式会社 | 容量検出型の電気機械変換素子 |
JP5921079B2 (ja) * | 2011-04-06 | 2016-05-24 | キヤノン株式会社 | 電気機械変換装置及びその作製方法 |
JP5787586B2 (ja) * | 2011-04-14 | 2015-09-30 | キヤノン株式会社 | 電気機械変換装置 |
JP6071285B2 (ja) * | 2012-07-06 | 2017-02-01 | キヤノン株式会社 | 静電容量型トランスデューサ |
JP6057571B2 (ja) * | 2012-07-06 | 2017-01-11 | キヤノン株式会社 | 静電容量型トランスデューサ |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002027595A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-25 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 圧力センサおよびその製造方法 |
JP2003153393A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-23 | Seiko Epson Corp | コンデンサマイクロホンの製造方法、コンデンサマイクロホンおよび電子機器 |
JP2006516368A (ja) * | 2002-08-08 | 2006-06-29 | ザ・ボード・オブ・トラスティーズ・オブ・ザ・レランド・スタンフォード・ジュニア・ユニバーシティ | マイクロ機械加工された超音波トランスデューサ及び製造方法 |
JP2010035156A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-02-12 | Canon Inc | 機械電気変換素子及び機械電気変換装置の製造方法 |
JP2010098454A (ja) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Canon Inc | 機械電気変換素子 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020088552A (ja) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波素子、及び超音波装置 |
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