JP2016540392A - Ｃｍｕｔデバイス製造方法、ｃｍｕｔデバイス、及び装置 - Google Patents

Abstract

基板（１１０）上の第１の電極（１１２）と電気絶縁メンブレンに埋め込まれた第２の電極（１２２）とを有する容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）デバイスを製造する方法が開示され、第１の電極とメンブレンとが、第１の電極とメンブレンとの間の犠牲材料（１１６）の除去によって形成されるキャビティ（１３０）によって離隔され、当該方法は、第２の電極上のメンブレン部分（２２）と、該メンブレン部分から犠牲材料の横に沿って基板の方に延在する更なるメンブレン部分（２４）とを形成することを有し、メンブレン部分及び更なるメンブレン部分のそれぞれの厚さが、キャビティを形成する前の犠牲材料の厚さを上回る。この方法に従って製造されるＣＭＵＴデバイス、及びこのようなＣＭＵＴデバイスを有する装置も開示される。

Description

本発明は、基板上の第１の電極と電気絶縁メンブレンに埋め込まれた第２の電極とを有し、第１の電極とメンブレンとの間の犠牲材料の除去によって形成されるキャビティが第１の電極とメンブレンとを離隔させる、容量性マイクロマシン（微細加工）超音波トランスデューサ（capacitive micro-machined ultrasound transducer；ＣＭＵＴ）デバイスを製造する方法に関する。

本発明は更に、基板上の第１の電極と電気絶縁メンブレンに埋め込まれた第２の電極とを有し、第１の電極とメンブレンとがキャビティによって離隔された、ＣＭＵＴデバイスに関する。

本発明は更には、そのようなＣＭＵＴデバイスを有する装置に関する。

例えば撮像装置などのセンシング装置の領域におけるセンサとして、容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）デバイスが、急速に、既定の選択肢となりつつある。これは何故なら、ＣＭＵＴデバイスは優れた帯域幅及び音響インピーダンス特性を提供可能なことが多く、そのことがＣＭＵＴデバイスを例えば圧電トランスデューサよりも好ましいものにするからである。

圧力を印加する（例えば、超音波を用いて）ことによって、ＣＭＵＴメンブレン（膜）の振動をトリガーすることができ、あるいは、電気的にＣＭＵＴメンブレン）の振動を誘起することができる。例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの集積回路（ＩＣ）によることが多いＣＭＵＴデバイスへの電気接続が、デバイスの送信モード及び受信モードの双方を支援する。受信モードでは、メンブレン位置の変化が電気容量の変化を引き起こし、それを電子的に検知することができる。送信モードでは、電気信号を与えることでメンブレンの振動が発生する。

ＣＭＵＴデバイスは一般に、バイアス電圧を印加されて動作する。ＣＭＵＴデバイスは、印加されるバイアス電圧がコラプス電圧よりも上まで増大されて、メンブレンを制約し、その一部を基板に当接させて拘束するという、所謂コラプスモードで動作され得る。ＣＭＵＴデバイスの動作の周波数は、例えば剛性などのメンブレンの材料及び物理特性と、キャビティの大きさとによって特徴付けられる。ＣＭＵＴデバイスのバイアス電圧及び印加は動作モードにも影響する。ＣＭＵＴデバイスは、しばしば、超音波撮像装置の用途及び流体若しくは空気の圧力を検出するのにＣＭＵＴデバイスが使用されるその他の用途の装置で使用される。圧力がメンブレンの振れ（デフレクション）を生じさせ、それがキャパシタンスの変化として電子的に検知される。そして、圧力読み取りを導出することができる。

設計仕様を満たすＣＭＵＴデバイスの製造は、簡単ではない課題である。コスト効率の良いデバイスを得るには、例えば、既存の製造テクノロジーでＣＭＵＴデバイスを製造することが望ましい。ＣＭＯＳは、そのようなテクノロジーの非限定的な一例である。例えば、米国特許第８３０９４２８号（特許文献１）は、そのようなデバイスのＣＭＯＳ製造法を開示している。

しかしながら、そのようなテクノロジーで製造されるウェハから、許容範囲のＣＭＵＴデバイスを高い歩留りで得ることは難しいことが分かっている。本願の発明者により見出されたことには、ウェハにわたって、製造されるＣＭＵＴデバイスのうちのかなりの数がメンブレン反りに悩まされ、それがデバイスを機能しなくする。この問題は、例えば米国特許出願公開第２０１３／００６９４８０号（特許文献２）の教示に従ってデバイスが製造される場合に発生する。

米国特許第８３０９４２８号明細書 米国特許出願公開第２０１３／００６９４８０号明細書

本発明は、製造プロセスの歩留りを向上させるＣＭＵＴデバイスの製造方法を提供しようとするものである。

本発明は更に、この製造プロセスによって得ることが可能なウェハを提供しようとするものである。

本発明は更には、この製造プロセスによって得ることが可能なＣＭＵＴデバイスを提供しようとするものである。

本発明は更には、そのようなＣＭＵＴデバイスを有する装置を提供しようとするものである。

一態様によれば、基板上の第１の電極と電気絶縁メンブレンに埋め込まれた第２の電極とを有する容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）デバイスを製造する方法が提供され、第１の電極とメンブレンとが、第１の電極とメンブレンとの間の犠牲材料の除去によって形成されるキャビティによって離隔され、当該方法は、第２の電極上のメンブレン部分と、該メンブレン部分から犠牲材料の横に沿って基板の方に延在する更なるメンブレン部分とを形成することを有し、メンブレン部分及び更なるメンブレン部分のそれぞれの厚さが、キャビティを形成する前の犠牲材料の厚さを上回る。

本願の発明者が驚きをもって発見したことには、機能しないＣＭＵＴデバイス、及び／又はこのような製造プロセスから得られる設計許容範囲外で動作するＣＭＵＴデバイス、のうちの多数が、最先端の製造プロセスにおいてはキャビティのリリース後に、例えば、メンブレンを形成することにも使用される電気絶縁（誘電）材料などの好適な封止材料によってキャビティへのアクセスが封止されるときに、メンブレンが仕上げられるという事実によって発生されている。そのようなプロセスは、例えば、特許文献２（米国特許出願公開第２０１３／００６９４８０号）に開示されている。そのようなプロセスは、キャビティの封止及びメンブレンの完成が単一の堆積工程によって達成され得るので魅力的ではあるが、本願の発明者が気付いたことには、これは、メンブレンが比較的薄いものでありながらにしてキャビティを封止するときに、変形したメンブレンを有する比較的多数のＣＭＵＴデバイスを完成ウェハ上に生じさせる結果となる。見出されたことには、このことの理由は、そのような封止工程が典型的に、例えば約４００℃といった上昇された温度で実行され、第２の電極及びメンブレン誘電材料の熱膨張係数の差が、過度な応力をメンブレンに発生させて、メンブレンの反り又はバックリング（座屈）をもたらし得るからである。この歩留りは、第２の電極を覆うメンブレンの厚さがキャビティを形成する前の犠牲材料の厚さを上回ることを確実にすることによって、劇的に向上され得る。

なお、特許文献１（米国特許第８３０９４２８号）は、犠牲層の除去の前に上部電極を覆って保護層が形成されるＣＭＵＴデバイスのＣＭＯＳ製造プロセスを開示している。しかしながら、この保護層は、電極を汚染から保護するためのものであり、特許文献１は、この保護層の厚さ、及びキャビティ形成中のメンブレン変形の防止に対するその効果について、全く話をしていない。

一実施形態において、更なるメンブレン部分の厚さがメンブレン部分の厚さを上回る。これは、キャビティ形成工程中のメンブレンの頑強さを更に向上させ、それにより、製造プロセスの歩留りを更に改善する。

メンブレン部分の厚さは、犠牲材料の厚さの少なくとも５倍、又は更には１０倍とし得る。というのは、これらの厚さで、キャビティの形成中に望ましいメンブレン頑強性が達成されるからである。大きめのキャビティ、例えば、少なくとも１００ミクロンのキャビティ直径を有するＣＭＵＴデバイスでは、犠牲材料の厚さの少なくとも１０倍のメンブレン部分の厚さが好ましい。

一実施形態において、犠牲材料を除去する段階が、犠牲材料へのアクセスを作り出すことを有し、当該方法は更に、キャビティを形成した後にアクセスを封止することを有し、封止する段階は、メンブレン部分及び更なるメンブレン部分の上に封止部を形成することを含む。これは、メンブレンの厚さ及び最終的なデバイスの頑強さを更に高める。これは例えば、例えば５０ミクロン以上のメンブレン直径といったミクロン領域のメンブレン直径を有するＣＭＵＴデバイスに特に有利である。

他の一実施形態において、当該方法は更に、封止する段階に先立って、メンブレン部分上にエッチング停止層を形成することと、メンブレン部分から封止部をエッチング除去することであり、エッチング停止層上で終了するエッチング除去することと、エッチング除去する段階の後に、エッチング停止層を除去することとを有する。

エッチング停止層は、エッチング除去する段階の完了を受けて封止部のリングが更なるメンブレン部分上に残存するような寸法にされ得る。見出されたことには、このようなリングは、メンブレンの柔軟性に有意に影響することなく、メンブレンを更に強化する。

一実施形態において、メンブレンは、少なくとも部分的に、犠牲材料を覆って第１の誘電材料層を形成し、第１の誘電材料層上に第２の電極を形成し、且つ第２の誘電材料層であるメンブレン部分を第２の電極上に形成することによって形成され。誘電材料は、窒化シリコン又は何らかのその他の好適誘電材料とし得る。

本発明の一実施形態に従った方法によって得られる複数のＣＭＵＴデバイスを有するウェハが提供され得る。このようなウェハは、許容可能なＣＭＵＴデバイスが遥かに高い歩留りでウェハから取り出されることの恩恵を受ける。

他の一態様によれば、基板上の第１の電極と電気絶縁メンブレンに埋め込まれた第２の電極とを有する容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）デバイスが提供され、第１の電極とメンブレンとがキャビティによって離隔され、メンブレンは、第２の電極上の単一層メンブレン部分と、該単一層メンブレン部分からキャビティの横に沿って基板の方に延在する更なるメンブレン部分とを有し、単一層メンブレン部分及び更なるメンブレン部分は各々、キャビティの高さを上回る厚さを有し、該厚さは、キャビティの高さの少なくとも５倍、そして好ましくは１０倍である。このようなデバイスは、高い歩留りで製造され得ると同時に、優れた帯域幅及び音響インピーダンス特性を示すので、コスト効率的であることの恩恵を受ける。

一実施形態において、更なるメンブレン部分の厚さが単一層メンブレン部分の厚さを上回る。これは、ＣＭＵＴデバイスの頑強さを更に向上させる。

一実施形態において、当該ＣＭＵＴデバイスは更に、更なるメンブレン部分上に電気絶縁材料のリングを有し、単一層メンブレン部分が少なくとも部分的に、このリングの内側で露出される。これは、メンブレンの動的特性に有意に影響することなく、メンブレンの強度を高める。

一実施形態において、当該ＣＭＵＴデバイスは更に、キャビティから延在した封止材料の突出部を有する。この実施形態において、この突出部は、第２の電極を覆うメンブレンの全体厚さを追加することなくキャビティを封止する。

当該ＣＭＵＴデバイスは、本発明の一実施形態に従った方法によって取得され得る。

他の一態様によれば、本発明の一実施形態に従ったＣＭＵＴデバイスを有する装置が提供される。そのような装置は、例えば、超音波撮像装置又は圧力センシング装置とし得る。

添付の図面を参照して、本発明の実施形態を例として更に詳細に説明する。
従来技術のＣＭＵＴデバイスを模式的に示す図である。 図１の従来技術のＣＭＵＴデバイスのメンブレンの望ましくない変形を模式的に示す図である。 図１の従来技術のＣＭＵＴデバイスの応力感度を応力感度プロットにて示す図である。 本発明の一実施形態に従ったＣＭＵＴデバイスを製造するための様々な処理工程を模式的に示す図である。 本発明の他の一実施形態に従ったＣＭＵＴデバイスを製造するための肝要な処理工程を模式的に示す図である。 本発明の更なる他の一実施形態に従ったＣＭＵＴデバイスを製造するための肝要な処理工程を模式的に示す図である。 図１の従来技術のＣＭＵＴデバイス及び本発明の実施形態に従ったＣＭＵＴデバイスの応力感度を応力感度プロットにて示す図である。 従来技術のウェハの一部（上図）及び本発明の一実施形態に従って製造されたウェハの一部（下図）の顕微鏡像を示す図である。 ＣＭＵＴデバイスの典型的なキャパシタンス−電圧カーブを示す図である。 従来技術のＣＭＵＴデバイスのコラプス電圧特性をそれらのウェハ位置の関数として示すプロットである。 本発明の実施形態に従ったＣＭＵＴデバイスのコラプス電圧特性をそれらのウェハ位置の関数として示すプロットである。 本発明の一実施形態に従ったＣＭＵＴデバイスの音響性能をそれらのウェハ位置の関数として示すプロットである。

理解されるべきことには、図面は、単に模式的なものであり、縮尺を揃えて描かれてはいない。これまた理解されるべきことには、同じ又は同様の部分を指し示すために、図面全体を通して同じ参照符号が使用されている。

図１は、ＣＭＵＴデバイスの典型的な構造を模式的に示している。ＣＭＵＴデバイスは、その上でキャビティ（空洞）３０内に第1の電極（明瞭さのため図示せず）が形成される基板１０を有する。キャビティ３０は、メンブレン２０に埋め込まれた第２の電極（明瞭さのため図示せず）を有するメンブレン２０によって範囲を定められる。メンブレン２０は典型的に、キャビティ３０の上方の第１の部分２２と、第１の部分２２から基板１０に向かって延在し、キャビティ３０の壁としての役割を果たす第２の部分２４とを有する。

キャビティ３０は、直径２Ｒすなわち半径Ｒ、及び高さｇを有し得る。第１のメンブレン部分２２は厚さｔを有し、第２のメンブレン部分２４は厚さｗを有している。完成されたＣＭＵＴデバイスの典型的な寸法は、ｇ〜０．２５μｍ、ｔ〜０．５−４μｍ、ｗ〜ｔ、そして、Ｒ〜１５−１５０μｍである。しかしながら、キャビティ３０のリリースの前、厚さｔ（及びｗ）は典型的にもっと小さい。というのは、先述のように、メンブレン２０は典型的に、それを通じてキャビティ３０がリリースされる例えばビアといったアクセスを封止するのと同時に完成されるからである。理解されるべきことには、図１は単純化して模式的に描かれている。例えば、理解されるべきことには、メンブレン２０を形成する１つ以上の層は、後続の図からも明らかになるように、基板１０の上方まで延在する。このように延在した層は、図１では単に明瞭さのために省略されている。

キャビティ３０をリリースする犠牲エッチング中、ＣＭＵＴデバイスは最高で４００℃に至る温度に晒される。本発明者によって認識されたことには、第２の電極材料及びメンブレン２０の材料の熱膨張係数間の違いが、図２に示すようなメンブレン２０の変形につながり得る応力をメンブレン２０に生じさせる。メンブレン２０上の応力は、第１の部分２２が水平面から距離ｈだけ押し出されること、及び第２の部分（すなわち、壁区画）２４が垂直面から角度θだけ押し出されることを引き起こし得る。見出されたことには、この変形が、キャビティ３０を形成（リリース）するための犠牲材料の除去の間にこの犠牲材料の上に比較的薄いメンブレンが存在する典型的な最新技術のＣＭＵＴデバイス製造プロセスにおける低い歩留りの、主たる理由である。

変形の量は、本発明者によって導出された以下の分析式：

を用いてモデル化され得る。

この式において、Ｓはメンブレン内の応力（ＭＰａ単位）であり、Ｅはヤング率であり、これは、５０−２５０ＧＰａの範囲内に典型値を有する。第１の部分２２の面外変形に由来する第２の部分２４上への力が、図２に示すような第２の部分２４の菱形的な変形を生じさせる。

分析式（１）を用いて、比ｔ／ｗ（ｘ軸）及びｇ／ｔ（ｙ軸）の関数として第１のメンブレン部分２２に関する変形プロットを計算することができる。このようなプロットを図３に示す。このプロット内の黒い点は、ｇ／ｔ〜１での、キャビティ３０のリリース中の、薄いメンブレン２０を有する典型的な従来技術のＣＭＵＴデバイスの第１のメンブレン部分２２の典型的な面外屈曲ｈを示している。変形ｈはまた、ウェハ上でのＣＭＵＴデバイスの相対位置にも相関を有し、ウェハ周辺部にあるデバイスのメンブレンは、ウェハの中心部に位置するデバイスよりも、このような変形を起こしやすい。これは、例えば、メンブレン２０の形成に使用される堆積ツールによって導入されるウェハ位置依存の不均一性によって引き起こされる。これについては、以下にて更に詳細に例証する。

例えば低周波の用途領域といった、一部の用途領域においては、キャビティ３０の半径Ｒを増大させる必要がある。理解され得るように、面外屈曲ｈの量は半径Ｒとともに線形に拡大するので、この問題は、より大きいＣＭＵＴデバイスほど、すなわち、より大きいＲを有するＣＭＵＴデバイスほど悪化する。本発明での分析式から理解され得るように、第１のメンブレン部分２２の面外屈曲の量は、比ｇ／ｔ及び／又は比ｔ／ｗを小さくすることによって低減され得る。本発明の実施形態は、ＣＭＵＴデバイス製造プロセスの歩留りを向上させるために、これらの比のうちの少なくとも一方が低減されるＣＭＵＴデバイス製造方法を提供する。

図４は、ＣＭＵＴ製造方法の一実施形態を模式的に描いている。この方法は、ステップ（ａ）にて、例えばシリコン基板、シリコン・オン・インシュレータ基板、シリコンゲルマニウム基板、及び窒化ガリウム基板などの何らかの好適基板とし得る基板１１０を用意して開始する。シリコン系基板は、例えば、ＣＭＯＳ製造プロセスで使用され得る。基板１１０上に第１の電極１１２が形成される。この電極は、例えば金属又は金属合金といった何らかの好適な導電材料から形成され得る。例えば、選択される製造テクノロジーで容易に利用可能な金属を使用することが特に有利である。というのは、こうすることは、製造フローの最小限の再設計しか必要とせず、これはコスト面で魅力的である。例えば、ＣＭＯＳプロセスでは、例えばＡｌ、Ｗ、Ｃｕ、Ｔｉ、ＴｉＮなどの導電材料、及びこのような材料の組み合わせが、第１の電極１１２を形成するのに使用され得る。一実施形態において、第１の電極１１２は、Ａｌ、ＡｌＮｄ合金、又はＡｌ／Ｍｏ積層体から選択される。このような電極の形成それ自体は周知であるので、これについては、簡潔さのために、更に詳細には説明しない。

その後、オプションで、第１の電極１１２及び基板１１０が電気絶縁材料層１１４によって覆われ得る。これはステップ（ｂ）に示されている。電気絶縁層は、本願では、誘電体層としても参照される。このような誘電体層１１４は、例えば、第１の電極１１２をその対電極（カウンタ電極）（後で示す）から電気的に絶縁してＣＭＵＴデバイスの動作中にこれらの電極間の短絡を防ぐために使用され得る。さらに、誘電体層１１４は、第１の電極１１２の上方にキャビティを形成するための犠牲材料の除去中のダメージから第１の電極１１２及び基板１１０を保護するために使用され得る。

誘電体層１１４は、基板１１０の表面全体を覆うように示されているが、第１の電極１１２とともに基板１１０の特定の部分のみが誘電体層１１４によって覆われるように、パターン形成された誘電体層１１４を設けることも等しく実現可能である。第１の電極１１２及び基板１１０の保護には、如何なる好適な誘電材料が使用されてもよい。一実施形態において、誘電体層１１４は、例えばＴＥＯＳ又はこれに類するものなどの酸化シリコンであるが、誘電体層１１４には如何なる好適な誘電材料が使用されてもよい。従って、誘電体層１１４は、例えば、ＣＶＤ及びＰＥＣＶＤなどの好適な堆積技術を用いてなど、如何なる好適な手法で形成されてもよく、その形成については、簡潔さのために、更に詳細には説明しない。

ステップ（ｃ）にて、誘電体層１１４の上に、例えば好適な堆積技術により、犠牲材料が形成される。犠牲材料は、それからキャビティが形成される第１の部分１１６を形成するようにパターニングされるとともに、それを介して犠牲材料が除去されるチャネルとして作用する第２の部分１１６’を更に有し得る。形成されることになるキャビティの図１に示した間隙高さｇに対応した、犠牲材料の第１の部分１１６及び第２の部分１１６’の高さは、典型的に１００−１０００ｎｍの範囲内であるが、理解されるべきことには、この範囲の外の値も企図され得る。

一実施形態において、第１の部分１１６は、数個の歯状の突出部（例えば、２−８個の突出部）を第２の部分１１６’として有する円形部分として堆積され得る。そのような犠牲材料部分の上面図をステップ（ｃ’）に示す。ここでは、単に非限定的な例として、４個のそのような突出部が示されている。歯状の第２の部分１１６’は典型的に、キャビティを開く又はリリースするために第１の部分１１６へのアクセスを提供することが可能な、形成されるメンブレンの外側のキャビティアクセスプラットフォームとして使用される。理解されるべきことには、第１の部分１１６及び第２の部分１１６’は典型的に同じ厚さ又は高さに形成され、形成されるメンブレンが、歯状の第２の部分１１６’間で基板１１０に向けて延在される。本願の様々な図では、この点、すなわち、ＣＭＵＴデバイスのメンブレンが歯状の第２の部分１１６’間で基板１１０に向かって延在する点を指し示すために、第２の部分１１６’は異なる厚さを有するように示されている。これは、第１の部分１１６及び第２の部分１１６’が実際に異なる厚さを有するとして解釈されるべきでない。

原理上、如何なる好適な犠牲材料が使用されてもよいが、デバイス性能上の理由から、後続のエッチングステップで効率的に除去されることが可能な犠牲材料を使用することが好ましい。例えば、Ａｌ、Ｃｒ及びＭｏなどの金属の使用、又は非晶質シリコン及び酸化シリコンなどの非金属の使用が企図され得る。例えばＡｌ、非晶質シリコン及び酸化シリコンなどの材料は、例えば、ＣＭＯＳプロセスで容易に利用可能であり、これらの材料のうちＡｌは、エッチングによって特に効率的に除去され得る。パターン形成された犠牲材料は、例えば好適な堆積・パターニング技術を用いてなど、如何なる好適な手法で形成されてもよく、その形成については、簡潔さのために、更に詳細には説明しない。

理解されるように、第１の部分１１６の直径が、形成されるＣＭＵＴデバイスのキャビティの直径を定める。一実施形態において、この直径は、２０−５００ミクロンの範囲内、より好ましくは５０−３００ミクロンの範囲内で選定されるが、理解されるべきことには、例えば最大で１０００ミクロンまでの直径といった、より大きい直径も企図され得る。

ステップ（ｄ）にて、犠牲材料の第１の部分１１６及び第２の部分１１６’と誘電体層１１４の露出部とを覆って、形成されるメンブレンの第１の誘電体層１２０が堆積される。第１の誘電体層１２０及び誘電体層１１４はどちらも、犠牲材料を除去するためのエッチングレシピに晒されるので、第１の誘電体層１２０及び誘電体層１１４は、同じ材料のものとし得るが、当然ながら、第１の誘電体層１２０及び誘電体層１１４のそれぞれに異なる材料を使用するのももっともである。一実施形態において、第１の誘電体層１２０及び誘電体層１１４は各々、例えばＴＥＯＳ層又はこれに類するものなどの酸化シリコン層を有する。第１の誘電体層１２０は、例えば酸化物−窒化物スタック又は酸化物−窒化物−酸化物スタックといった、レイヤスタック（積層体）として形成されてもよい。同様に、誘電体層１１４はそのようなスタックとして形成されてもよい。繰り返すに、誘電体層１１４及び第１の誘電体層１２０には、如何なる好適な誘電材料も使用され得る。

次に、第２の電極１２２が第１の電極１１２の反対を向くよう、ステップ（ｅ）に示すように、第１の誘電体層１２０の上に第２の電極１２２が形成される。第２の電極１２２は好ましくは、第１の電極１１２と同じ導電材料で形成されるが、理解されるべきことには、代わりに第２の電極１２２及び第１の電極１１２は相異なる材料で形成されてもよい。第２の電極１２２は、例えば、Ａｌ、Ｗ、Ｃｕ、Ｔｉ、ＴｉＮなど及びこのような材料の組み合わせなどの、如何なる好適な導電材料で形成されてもよい。一実施形態において、第２の電極１２２は、Ａｌ、ＡｌＮｄ合金、又はＡｌ／Ｍｏ積層体から選択される。第２の電極１２２は周知の技術を用いて形成されることができ、それについては、簡潔さのために、更に詳細には説明しない。第１の電極１１２及び第２の電極１２２は、例えば２００−７００ｎｍ厚さといった如何なる好適厚さにも形成され得る。

ステップ（ｆ）にて、第２の電極１２２及び第１の誘電体層１２０を覆って、形成されるメンブレンの第２の誘電体層１２４が形成される。第２の誘電体層は典型的に、第２の電極の上方の第１の部分２２と、第１の部分２２から犠牲材料の第１の部分１１６に並んで且つ先述のように犠牲材料の第２の部分１１６’の間（及び上）で基板１０の方に延在する第２の部分２４とを有する。第１の部分２２は初期厚さｔ１を有し、第２の部分は初期厚さｗ１を有し、ｗ１及びｔ１は典型的に（おおよそ）等しい。誤解を避けるため、ｔ１は図１におけるｔに対応し、ｗ１は図１におけるｗに対応する。本発明の一実施形態によれば、図１の助けを借りて先述した比ｔ／ｇを小さくするために、ｔ１は第１の部分１１６の高さよりも大きく選定される。好適な一実施形態において、キャビティの形成中に望ましい頑強性をメンブレンに与えるために、比ｔ／ｇは、４−２０の範囲内、より好ましくは５−１０の範囲内で選定される。例えば、犠牲部分１１６の高さｇが１００−７００ｎｍの範囲内で選定されるとともに、第１の部分２２を犠牲部分１１６の少なくとも５倍の厚さにして、第１の部分２２の厚さが０．５−１０ミクロンの範囲内で選定される。

第２の誘電体層１２４は、第１の誘電体層スタック１２０の少なくとも上側層と同じ材料で製造されることができ、一般には、例えば酸化シリコンや窒化シリコンといった好適な電気絶縁材料で製造されることができ、当然ながら、第２の誘電体層１２４が第１の誘電体層１２０とは相異なる材料で製造されることも実現可能である。しかしながら、その場合、キャビティを形成するために犠牲材料が除去される温度でそれらの層の間に熱誘起応力が構築されることを回避するために、それら相異なる材料それぞれの熱膨張係数が同等又は同じであるように注意を払うべきである。前述のように、第２の誘電体層１２４は如何なる好適手法で形成されてもよい。

ステップ（ｇ）にて、第２の誘電体層１２４の第１の部分の上にエッチング停止層１２６が形成され、その後、犠牲材料の第２の部分１１６’へのアクセスを供するよう、第１の誘電体層１２０及び第２の誘電体層１２４を貫いて、アクセス又はビア１２８が形成される。これをステップ（ｈ）に示す。アクセス又はビアは典型的に、先述のように、メンブレンの周縁の外側の犠牲材料の歯状の第２の部分１１６’のうちの１つ上に着地する。このようなアクセス又はビア１２８の形成それ自体は周知であり、単に簡潔さのために、更に詳細には説明しない。

次に、ステップ（ｉ）にて、ＣＭＵＴデバイスのメンブレンの第１の誘電体層１２０と第２の誘電体層１２４との間に埋め込まれた第２の電極１２２と、第１の電極１２０との間にキャビティ１３０を形成するため、好適なエッチングレシピを用いて、アクセス又はビア１２８を通じて、犠牲材料の第１の部分１１６及び第２の部分１１６’が除去される。このような従来からの犠牲材料に関する好適なエッチングレシピそれ自体は周知であり、当業者は、自身の一般的常識を用いて、適切なエッチングレシピを困難なく選択するであろう。

その後、ステップ（ｊ）にて、例えば好適な更なる誘電材料といった好適な封止材料を用いて、アクセス又はビア１２８が封止され、それにより、エッチング停止層１２６及び第２の誘電体層１２４を覆う更なる誘電材料層１３２と、アクセス又はビア１２８内の封止プラグ１３２’とが生み出される。一実施形態において、更なる誘電材料層１３２の最小厚さは、アクセス又はビア１２８の効果的な封止を確実にするため、キャビティ１３０の高さｇの２倍である。この更なる誘電材料は、それ自体周知なような、何らかの好適な手法で堆積され得る何らかの好適な誘電材料とし得る。一実施形態において、この更なる誘電材料は、例えば酸化シリコン又は窒化シリコンなど、第２の誘電体層１２４の材料と同じ材料である。更なる誘電材料層１３２の形成は、第２の部分２４によって定められるキャビティの壁部分の厚さを、ステップ（ｊ）に示すようにｗ１＋ｗ２に増大させる。誤解を避けるために言及しておくに、ｗ１＋ｗ２は図１におけるｗに対応する。

ＣＭＵＴデバイスの比ｔ／ｗを小さくするため、ステップ（ｋ）にて、第１の部分２２の上方の更なる誘電材料層１３２の部分が、エッチング停止層１２６上で停止する例えば等方性ドライエッチングレシピといった好適なエッチングレシピを用いて、選択的に除去される。この時点で明らかなはずのことには、エッチング停止層の材料は、更なる誘電材料層１３２の選択部分を除去するのに使用されるエッチングレシピに対して高度に耐えるように選択される。そのような材料はそれ自体知られており、故に、如何なる好適なエッチング停止材料が選択されて如何なる好適な手法で堆積及びパターニングされてもよいと言えば十分である。

その後、ステップ（ｋ）にて、エッチング停止層が、例えばエッチングにより、開口１３４を形成するように除去されることで、第２の電極１２２の上方の第１の部分２２の厚さがｔ１であり、且つキャビティ１３０の横に沿う第２の部分２４の厚さがｗ１＋ｗ２である、すなわち、ｔ１〜ｗ１であるときにｔ１＋ｗ２であるメンブレンを有するＣＭＵＴデバイスが生み出される。従って、キャビティ１３０を形成するための犠牲材料の除去の段階でｇ≪ｔ且つｔ≪ｗであるので、キャビティリリース工程中のメンブレン頑強性が向上されたＣＭＵＴデバイスが得られる。さらに、キャビティ１３０のリリースに先立って第２の誘電体層１２４が例えば堆積されて形成されるので、改善された平坦性を有するメンブレンが得られる。というのは、第２の誘電体層１２４の形成中に、犠牲材料の存在が第１の誘電体層１２０の変形を防止するからである。

ＣＭＵＴデバイスは更に、第２の部分２４の上方に更なる誘電材料層１３２のリング１３６を有し、このリングが第１の部分２２の境界を定める。見出されたことには、このようなリム（縁枠）又はリング構造（例えば兎の耳又はそれに類するような、先の尖った耳のような形状にされ得る）の存在は、キャビティリリース工程中のメンブレンの頑強さを更に高める。本願の文脈において、理解されるべきことには、頑強さは、図２に示したような面外変形‘ｈ’に耐えるメンブレンの能力を記述するために使用される。

しかしながら、このようなリング１３６は、他の実施形態におけるＣＭＵＴデバイス設計から省かれ得る。１つのそのような実施形態を、図４に示して上述した製造方法への選択された代替ステップを示すものである図５に示す。図５のステップ（ａ）は、図４のステップ（ｇ）を置き換え、図５のステップ（ｂ）は、図４のステップ（ｋ）を置き換える。単に簡潔さのために図５には明示的に含めていないが、図４に示したその他のステップがまた、図５に描くプロセスフローの部分を形成する。

ステップ（ａ）にて、エッチング停止層２２６は、第２の誘電体層１２４の第１の部分２２及び第２の部分２４を覆うような寸法にされる。これは、後続工程において、特に、図４のステップ（ｊ）で形成される更なる誘電材料層１３２の選択的な除去において、第２の部分２４の厚さが第１の部分２２の厚さと比較して（有意に）増大されない、すなわち、この実施形態においてｔ〜ｗであるＣＭＵＴデバイスをもたらすという結果を有する。これは何故なら、更なる誘電材料層１３２の選択された部分を除去するエッチングレシピに対して、下に位置する第２の誘電体層１２４のいっそう大きい領域を保護するいっそう大きいエッチング停止層２２６から明らかになるように、第２の誘電体層１２４のいっそう広い領域の上で更なる誘電材料層１３２が除去されるからである。それに代えて、図５のステップ（ｂ）に示すように、得られるＣＭＵＴデバイスは、アクセス又はビア１２８の中の封止プラグ１３２’と、この封止プラグから上方に延在する上記更なる誘電材料層の部分２３２とを有する。封止プラグ１３２’と部分２３２との組み合わせは、アクセス又はビア１２８に押し込まれるピンに例えられることができ、部分２３２がピンの頭部を形成する。分析式（１）から理解され得るように、図５（ｂ）に示すＣＭＵＴデバイスはなおも、キャビティ１３０を形成するための犠牲材料の除去の段階でｇ≪ｔであるので、キャビティリリース工程中のメンブレン頑強さの向上を示す。さらに、キャビティ１３０のリリースに先立って第２の誘電体層１２４が例えば堆積されて形成されるので、改善された平坦性を有するメンブレンが得られる。というのは、第２の誘電体層１２４の形成中に、犠牲材料の存在が第１の誘電体層１２０の変形を防止するからである。

一実施形態において、更なる誘電体層１３２は、例えばＡｌ封止層などの金属の封止層によって置き換えられてもよい。これは、キャビティ１３０内の真空を改善する。というのは、金属は典型的に、気相で堆積されて高めの残留圧力をキャビティ１３０内に残すものである例えば窒化シリコンなどの誘電材料の堆積とは対照的に、高真空堆積技術を用いて堆積されるからである。従って、封止プラグ１３２’及び部分２３２は、例えばアルミニウムなどの好適な金属、又は例えばＡｌ系合金といった金属合金で製造されてもよい。

キャビティ１３０のリリースの時点で比ｇ／ｔ≪１を有するＣＭＵＴデバイス製造方法の他の一実施形態を図６に示す。図６の開始点は、図４のステップ（ａ）−（ｅ）の後に得られた中間構造であり、すなわち、単に簡潔さのために図６には明示的に示していないが、図４に示したステップ（ａ）−（ｅ）がまた、図６に示す製造方法の部分を形成する。

第２の電極１２２の形成後、この方法は、図６のステップ（ａ）に示すように進み、第２の誘電体層１２４が、第１の電極１１２と第２の電極１２２との間の犠牲材料の第１の部分１１６の厚さを上回る第１の厚さｔ１’まで形成されることで、キャビティ１３０の形成後にキャビティ間隙の高さｇが厚さｔ１’よりもかなり小さい、すなわち、ｇ／ｔ１’≪１であるようにされる。好ましくは、ｔ１’≧５ｇである。これは、ステップ（ｂ）でのキャビティ１３０のリリース中に、すなわち、図４のステップ（ｈ）及び（ｉ）にて更に詳細に記載した、アクセス又はビア１２８の形成とその後の犠牲材料の第１の部分１１６及び第２の部分１１６’の除去によるキャビティ１３０のリリース中に、キャビティリリース工程中にメンブレンがなおもメンブレン頑強さの向上を示すことを確実にする。というのは、キャビティ１３０を形成するための犠牲材料の除去の段階でｇ≪ｔ１’であるからである。さらに、キャビティ１３０のリリースに先立って第２の誘電体層１２４が例えば堆積されて形成されるので、改善された平坦性を有するメンブレンが得られる。というのは、第２の誘電体層１２４の形成中に、犠牲材料の存在が第１の誘電体層１２０の変形を防止するからである。

図４及び５に示した方法とは対照的に、第２の誘電体層１２４上にエッチング停止層は形成されない。それに代えて、図４のステップ（ｊ）の助けを借りて更に詳細に記載したアクセス又はビア１２８内のプラグ１３２’を含む更なる誘電体層１３２の形成によるステップ（ｃ）でのアクセス又はビア１２８の封止において、メンブレンの厚さが更に増大される。一実施形態において、更なる誘電体層１３２は、第２の誘電体層１２４よりもかなり薄い。前述のように、更なる誘電体層１３２は、アクセス又はビア１２８を効果的に封止するためにキャビティ１３０の高さの少なくとも２倍の高さに形成される。これもやはり、図１に示したｔ及びｗがおおよそ等しいＣＭＵＴデバイスを生み出す。というのは、第２の誘電体層１２４及び更なる誘電体層１３２は典型的にコンフォーマル（共形）に形成されるからである。

この時点で言及しておくことには、図４−６それぞれの実施形態に従って形成されるＣＭＵＴデバイス群は、好ましくは、同じ又は同様の音響特性をデバイスが示すことを確保するよう、同じ最終メンブレン厚を有する。従って、第２の誘電体層１２４は典型的に、図６の実施形態と比較して、図４及び５の実施形態ではいっそう大きい厚さに形成される。というのは、図６に示した実施形態とは対照的に、封止層すなわち更なる誘電体層１３２が、キャビティ１３０を覆うメンブレンの少なくとも第１の部分２２の最終厚さを追加しないからである。

以上の実施形態は、例えば、５０μｍ以上、特に１００μｍ以上、例えば５００若しくは更には１０００μｍに至るキャビティ半径を有するＣＭＵＴデバイスや、２０−５００μｍ、３０−５００μｍ、又は３０−３００μｍの範囲内のキャビティ半径を有するデバイスなど、比較的大きいＣＭＵＴデバイスを、高い歩留りで作り出すことができることを例証している。というのは、キャビティ１３０の形成に先立って、第２の電極１２２の上方に厚い第２の誘電体層１２４を設けることによって、特にウェハの周縁部でのＣＭＵＴメンブレンの過度な変形が回避されたからである。

この時点で言及しておくことには、リング形状とし得るものである本発明の実施形態に従ったＣＭＵＴデバイスは、例えば特許文献２（米国特許出願公開第２０１３／００６９４８０号）の場合（特許文献２の特に図４Ａ−Ｆ参照）のようにキャビティ１３０の形成後に第２の誘電体層１２４が形成される従来技術のデバイスから、容易に区別されることができる。これは何故なら、キャビティ１３０を形成するための犠牲材料の除去が、露出されたメンブレンの上面に残留汚染を形成させるからである（特許文献２のＣＭＵＴデバイスの場合、第１のメンブレン３５上にそのような汚染の存在を生じさせることになる）。

対照的に、図４（ｋ）、図５（ｂ）及び図６（ｃ）のＣＭＵＴデバイスでは、そのような汚染は、露出された第２の誘電材料層１２４の部分上に存在し、それ故に、キャビティ１３０を形成するための犠牲材料の除去中に第２の電極の上方にメンブレンの第２の誘電材料層１２４が存在していたかという事実を、そのような汚染の位置が指し示すことになる。換言すれば、メンブレンの下側領域における、すなわち、第１の誘電体層１２０表面上、又はキャビティ１３０に面し且つキャビティ１３０の間隙高さｇに等しい厚さを持つメンブレンの領域内における、そのような汚染の不存在は、そのＣＭＵＴデバイスが本発明の製造方法の一実施形態に従って得られていることを指し示す。

なお、そのような汚染は、メンブレンのそれぞれの誘電材料が例えば窒化シリコンといった同じ材料であるときでさえも、トンネル電子顕微鏡（ＴＥＭ）イメージングを用いて検出されることができる。というのは、汚染物は、その後に堆積される同じ材料の層との間に明瞭な描写として現れるからである。

図４−６の実施形態の概念を、図７の助けを借りて更に説明する。図７はやはり、図３に示したような、比ｔ／ｗ（ｘ軸）及びｇ／ｔ（ｙ軸）の関数としての第１のメンブレン部分２２に関する変形プロットを描いている。描かれた変形特性は、分析式（１）を用いてモデル化される。従来技術のＣＭＵＴデバイスの変形特性にラベル７００を付している。これらの特性における第１の向上が、図５及び６に示した方法に従って製造されるＣＭＵＴデバイスに関するｇ／ｔ比の低減によって得られる（この特性にラベル７１０を付している）。これらの特性の更なる向上が、図４に示した方法に従って製造されるＣＭＵＴデバイスに関するｇ／ｔ比及びｔ／ｗ比の低減によって得られる（この特性にラベル７２０を付している）。

図８は、第２の電極上に厚い第２の誘電体層１２４が存在しない場合（上図）、及び図６に示した方法によって得られる第２の電極上に厚い第２の誘電体層１２４が存在する場合（下図）について、複数の円形のＣＭＵＴデバイスを有するウェハの、光学顕微鏡を用いて得られた像を示している。上図の平面内の矢印は、従来技術のＣＭＵＴデバイスのメンブレンにおける光リングを特定しており、これは、相当なメンブレン変形を指し示すものである。下図に光リングが存在しないことは、実施形態に従ったＣＭＵＴデバイスのメンブレンの、そのような変形に対する向上された頑強性を例証している。

図９は、ＣＭＵＴデバイスの典型的なキャパシタンス−電圧（ＣＶ）カーブを表している。増加していくバイアス電圧を第１の電極１１２と第２の電極１２２とにわたって印加すると、或る臨界電圧にて、電気力がメンブレンを第１の電極１１２の方に崩落（コラプス）させることになる。この電圧は、コラプス電圧としても知られている。電圧をコラプス電圧から低下させていくと、メンブレンはスナップバック電圧にてその元の位置へと跳ね返る（スナップバックする）ことになる。ＣＭＵＴデバイスは、コラプスモード、すなわち、メンブレンがそのコラプス状態にあるモードで動作され得る。この目的のため、コラプス電圧を超えるバイアス電圧が、永続的に第１の電極１１２及び第２の電極１２２に印加され得る。

図２に示すようなメンブレン変形の量ｈは、コラプス電圧の大きさ及びＣＭＵＴデバイスの音響特性に顕著な影響を及ぼす。故に、ウェハにわたるＣＭＵＴデバイスのコラプス電圧のマッピングは、キャビティ形成中のＣＭＵＴデバイスの応力非感受性を指し示す良好なインジケーションを提供する。というのは、ウェハにわたるコラプス電圧の分布は、そのような応力非感受性の場合の小さい変化を例証するはずだからである。

図１０は、十分な厚さの第２の誘電体層１２４が存在せずにウェハにわたるＣＭＵＴデバイス群にそれぞれのキャビティ１３０が形成された図８の上図における、ウェハにわたるコラプス電圧Ｖｃの等高線図を描いている。ウェハの中央では、およそ９０ＶのＶｃの典型値が得られたが、ウェハの周縁では、この電圧が１５０Ｖ以上まで上昇しており、すなわち、このウェハは、ウェハにわたるＣＭＵＴデバイスのコラプス電圧Ｖｃにおいて、６５％を超えるバラつきを示している。これは、図２に示したようなメンブレンの面外屈曲を、ウェハ周縁において明瞭に指し示すものであり、この変形を逆にしてメンブレンをコラプスモードにさせるには、より高いバイアス電圧が必要である。

図１１は、本発明の異なる実施形態に従って製造された２つのウェハにわたるコラプス電圧Ｖｃの等高線図を示している。上の等高線図は、図６の方法に従って製造されたウェハを示しており、下の等高線図は、図４の方法に従って製造されたウェハを示している。明らかなように、非常に小さいバラつき（７％未満のバラつき）のみが、ウェハの中央におけるＣＭＵＴデバイスのコラプス電圧Ｖｃとウェハ周縁におけるＣＭＵＴデバイスのコラプス電圧Ｖｃとの間に存在する。

図１２の上側の図は、図６の方法に従って製造されたウェハ上の位置（−４，０）から（０，＋４）までの恣意的に選択されたＣＭＵＴデバイス（すなわち、ウェハの中心のＣＭＵＴデバイスを含む９個のＣＭＵＴデバイスのリニアアレイ）について、その出力圧の等高線図を示している。出力圧は、音響性能を指し示す重要なインジケータである。出力圧は、バイアス電圧（ｘ軸）を−１５０Ｖから１５０Ｖまで変化させるとともにパルス長（ｙ軸）を２０ｎｓから１４０ｎｓまで変化させることにより、ＣＭＵＴデバイスのＲＦ励起によって生成した。下側の図は、これらのデバイスの各々の出力圧のヒストグラムを、ウェハ上でのそれらの位置の関数として示している。このアレイ内の全てのデバイスに関して、それらの出力圧における２％未満のバラつきを伴って、略等しい等高線図が得られた。これは、本発明の実施形態に従って製造されるウェハ上の（円形）ＣＭＵＴデバイスの音響性能における優れた均一性を指し示すものである。

この時点で言及しておくに、様々な実施形態で図示されていないが、理解されるべきことには、実施形態に従って製造されるウェハ上のデバイスに従ったＣＭＵＴデバイスは、更なる回路要素を有していてもよく、それら更なる回路要素は、基板１１０上に集積されてもよいし、あるいは、別個の基板上に設けられて、本発明の実施形態に従って製造されたウェハからのＣＭＵＴデバイスのうちの１つ以上とともに単一のパッケージへと集積されてもよい。そのような更なる回路は例えば、先に説明したように例えば１つ以上のＣＭＵＴデバイスの送信及び／又は受信モードを制御するために、１つ以上のＣＭＵＴデバイスを制御し、且つ／或いは１つ以上のＣＭＵＴデバイスによって生成された信号を処理するための、例えばＡＳＩＣといったＩＣとし得る。

本発明の実施形態に従った１つ以上のＣＭＵＴデバイスは、例えば圧力センシング装置などのセンシング装置に、特に、例えば超音波撮像装置といった医療撮像装置に、有利に組み込まれることができ、ＣＭＵＴに基づくセンシング素子の集積は、装置の撮像分解能を有意に向上させることができる（これは例えば、人体などの哺乳類の体といった調査される被検体の体内の、例えば腫瘍などの異常といった小さいサイズの対象物の、検出可能性を向上させる）。一実施形態において、このような装置は、各ＣＭＵＴデバイスが個々にアドレス指定可能であるマトリクスにて配置された、本発明の実施形態に従った複数のＣＭＵＴデバイスを有する。このような装置は、例えば、数百個又は数千個もの、このような個々にアドレス指定可能なＣＭＵＴデバイスを有し得る。

なお、上述の実施形態は、発明を限定ではなく例示するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲を逸脱することなく、これらに代わる実施形態を設計することができるであろう。請求項において、括弧内に置かれた如何なる参照符号も、請求項を限定するものとして解されるべきでない。用語“有する”は、請求項に列挙されたもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素の前に置かれた用語“ａ”又は“ａｎ”は、その要素が複数存在することを排除するものではない。本発明は、幾つかの異なる要素を有するハードウェアによって実装されることができる。複数の手段を列挙するデバイスの請求項において、それらの手段のうちの幾つかが同一のハードウェア品目で具現化されてもよい。特定の複数の手段が相互に異なる従属項に記載されているという単なる事実は、それらの手段の組合せが有利に使用され得ないということを指し示すものではない。

Claims (15)

1. 基板上の第１の電極と電気絶縁メンブレンに埋め込まれた第２の電極とを有する容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）デバイスを製造する方法であって、前記第１の電極と前記メンブレンとが、前記第１の電極と前記メンブレンとの間の犠牲材料の除去によって形成されるキャビティによって離隔され、当該方法は、前記第２の電極上のメンブレン部分と、該メンブレン部分から前記犠牲材料の横に沿って前記基板の方に延在する更なるメンブレン部分とを形成することを有し、前記メンブレン部分及び前記更なるメンブレン部分のそれぞれの厚さが、前記キャビティを形成する前に前記犠牲材料の厚さを少なくとも５倍上回る、方法。
2. 前記更なるメンブレン部分の厚さが前記メンブレン部分の厚さを上回る、請求項１に記載の方法。
3. 前記メンブレン部分の厚さが前記犠牲材料の厚さの少なくとも１０倍である、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記犠牲材料を除去する段階が、前記犠牲材料へのアクセスを作り出すことを有し、当該方法は更に、前記キャビティを形成した後に前記アクセスを封止することを有し、前記封止する段階は、前記メンブレン部分及び前記更なるメンブレン部分の上に封止部を形成することを含む、請求項１乃至３の何れかに記載の方法。
5. 前記封止する段階に先立って、前記メンブレン部分上にエッチング停止層を形成することと、
   前記メンブレン部分から前記封止部をエッチング除去することであり、前記エッチング停止層上で終了するエッチング除去することと、
   前記エッチング除去する段階の後に、前記エッチング停止層を除去することと、
   を更に有する請求項４に記載の方法。
6. 前記エッチング停止層は、前記エッチング除去する段階の完了を受けて前記封止部のリングが前記更なるメンブレン部分上に残存するような寸法にされる、請求項５に記載の方法。
7. 前記メンブレンは、少なくとも部分的に、
   前記犠牲材料を覆って第１の誘電材料層を形成し、
   前記第１の誘電材料層上に第２の電極を形成し、且つ
   前記第２の電極上に前記メンブレン部分を形成し、前記メンブレン部分は第２の誘電材料層の一部を形成する、
   ことによって形成される、請求項１乃至６の何れかに記載の方法。
8. 基板上の第１の電極と電気絶縁メンブレンに埋め込まれた第２の電極とを有する容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）デバイスであって、前記第１の電極と前記メンブレンとがキャビティによって離隔され、前記メンブレンは、前記第２の電極上の単一層メンブレン部分と、該単一層メンブレン部分から前記キャビティの横に沿って前記基板の方に延在する更なるメンブレン部分とを有し、前記単一層メンブレン部分及び前記更なるメンブレン部分は各々、前記キャビティの高さを少なくとも５倍上回る厚さを有する、ＣＭＵＴデバイス。
9. 前記単一層メンブレン部分及び前記更なるメンブレン部分は各々、前記キャビティの高さを少なくとも１０倍上回る厚さを有する、請求項８に記載のＣＭＵＴデバイス。
10. 前記更なるメンブレン部分の厚さが前記単一層メンブレン部分の厚さを上回る、請求項８又は９に記載のＣＭＵＴデバイス。
11. 当該ＣＭＵＴデバイスは更に、前記更なるメンブレン部分上に電気絶縁材料のリングを有し、前記単一層メンブレン部分は少なくとも部分的に、前記リングの内側で露出されている、請求項１０に記載のＣＭＵＴデバイス。
12. 前記キャビティから延在した封止材料の突出部、を更に有する請求項８乃至１０の何れかに記載のＣＭＵＴデバイス。
13. 前記封止材料は、アルミニウムなどの金属又はアルミニウム系合金などの金属合金である、請求項１２に記載のＣＭＵＴデバイス。
14. 当該ＣＭＵＴデバイスは、請求項１乃至７の何れかに記載の方法によって得られる、請求項８乃至１３の何れかに記載のＣＭＵＴデバイス。
15. 請求項８乃至１４の何れかに記載のＣＭＵＴデバイスを有する装置。

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