JP2017525449A - 血管内超音波撮像装置、インターフェースアーキテクチャ、及び製造方法 - Google Patents
血管内超音波撮像装置、インターフェースアーキテクチャ、及び製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Claims (32)
- 可撓性の細長い部材と、
前記可撓性の細長い部材の遠位部分に配設された超音波スキャナアセンブリであって、複数のトランジスタが形成された半導体基板を含む超音波スキャナアセンブリと
を備える超音波撮像デバイスであって、
前記超音波スキャナアセンブリが丸められた形態であるときに、前記半導体基板が、実質的に円筒形状を有するように湾曲され、
前記超音波スキャナアセンブリが前記丸められた形態であるときに、前記複数のトランジスタが円筒形構成で構成される
超音波撮像デバイス。 - 前記複数のトランジスタがトランスデューサ制御回路を含み、前記デバイスが更に、
前記半導体基板に形成され、前記トランスデューサ制御回路に電気的に結合された複数の超音波トランスデューサを備え、前記超音波スキャナアセンブリが前記丸められた形態であるときに、前記複数の超音波トランスデューサが円筒形構成で構成される、
請求項1に記載のデバイス。 - 前記複数の超音波トランスデューサの各トランスデューサが、並列に電気接続された複数のトランスデューサ要素を含む、請求項2に記載のデバイス。
- 前記複数のトランスデューサ要素がCMUTトランスデューサ要素を含む、請求項3に記載のデバイス。
- 前記複数のトランスデューサ要素が薄膜圧電トランスデューサ要素を含む、請求項3に記載のデバイス。
- 前記複数の超音波トランスデューサの各トランスデューサが、少なくとも2グループのトランスデューサ要素を含み、前記少なくとも2グループのトランスデューサ要素が、前記トランスデューサ制御回路によって個別にアドレス指定可能である、請求項2に記載のデバイス。
- 前記半導体基板が、元素半導体基板及び化合物半導体基板の1つを含み、前記超音波スキャナアセンブリが前記丸められた形態であるときに、前記元素半導体基板及び前記化合物半導体基板の前記1つが円筒形状を有するように湾曲される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記超音波スキャナアセンブリが平坦な形態であるときに測定されたときに、前記元素半導体基板及び前記化合物半導体基板の前記1つが、10μm未満又は実質的に10μmの厚さに形成される、請求項7に記載のデバイス。
- 前記複数のトランジスタ及び前記複数の超音波トランスデューサの上に形成された絶縁層を更に備え、それにより、前記超音波スキャナアセンブリが前記丸められた形態であるときに、前記絶縁層が、前記複数のトランジスタ及び前記複数の超音波トランスデューサの外側である、請求項2に記載のデバイス。
- 前記超音波スキャナアセンブリが、前記丸められた形態であるときに前記半導体基板の前記円筒形状内に配設されるフェルールを更に含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記フェルールと前記半導体基板との間に配設されたエポキシを更に備える、請求項10に記載のデバイス。
- 前記フェルールが、ガイドワイヤを通る内腔を含む、請求項10に記載のデバイス。
- 超音波撮像用のスキャナアセンブリであって、
丸め可能な半導体基板と、
前記丸め可能な半導体基板の制御領域に形成されたトランスデューサ制御論理回路と、
前記丸め可能な半導体基板のトランスデューサ領域に形成され、前記トランスデューサ制御論理回路に電気的に結合されたトランスデューサと
を備え、
前記トランスデューサ制御論理回路及び前記トランスデューサが、湾曲したプロファイルを有する
スキャナアセンブリ。 - 前記丸め可能な半導体基板が、湾曲プロファイルを有するシリコン半導体を含む、請求項13に記載のスキャナアセンブリ。
- 前記丸め可能な半導体基板が、10μm未満又は実質的に10μmの厚さを有する、請求項13に記載のスキャナアセンブリ。
- 前記トランスデューサが、
前記丸め可能な半導体基板の上に形成された誘電体材料と、
誘電体材料内部に形成された真空ギャップと、
前記真空ギャップの上に形成されたダイアフラムと、
前記ダイアフラムの上に形成された電極と
を備えるCMUTトランスデューサを含む、請求項13に記載のスキャナアセンブリ。 - 前記ダイアフラム、前記真空ギャップ、及び前記半導体基板が、10μm未満又は実質的に10μmの合計の厚さを有する、請求項16に記載のスキャナアセンブリ。
- 前記真空ギャップが実質的に0.1μmの厚さを有する、請求項17に記載のスキャナアセンブリ。
- 前記ダイアフラムが実質的に1μmの厚さを有する、請求項17に記載のスキャナアセンブリ。
- 前記トランスデューサが、
前記丸め可能な半導体基板内部に形成されたチャンバと、
前記チャンバの上に形成された圧電フィルムと
を備える圧電型微細加工超音波トランスデューサ(PMUT)を含む、請求項13に記載のスキャナアセンブリ。 - 前記圧電フィルム及び前記半導体基板が、約5μm〜約10μmの間の合計の厚さを有する、請求項20に記載のスキャナアセンブリ。
- 前記トランスデューサ制御論理回路及び前記トランスデューサの上に形成された外層を更に備える、請求項13に記載のスキャナアセンブリ。
- 超音波撮像デバイスを製造する方法であって、
半導体基板を受け取るステップと、
トランジスタを前記半導体基板上に形成するステップと、
超音波トランスデューサを前記半導体基板上に形成するステップと、
前記トランジスタを有する前記半導体基板と、前記半導体基板上に形成された前記超音波トランスデューサとを、実質的に円筒形状を有するように丸めるステップとを含み、前記丸めが、前記トランジスタ及び前記超音波トランスデューサそれぞれのプロファイルを変える
方法。 - 前記半導体基板の前記丸めの前に、前記半導体基板を剛性の状態から丸め可能な状態に変えるためのプロセスを実施するステップを更に含む、請求項23に記載の方法。
- 前記半導体基板を剛性状態から丸め可能な状態に変えるために行われる前記プロセスが、前記半導体基板を10μm未満又は実質的に10μmの厚さに薄層化するステップを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記薄層化が、研削と化学機械的研磨プロセスとの1つを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記薄層化が、化学的研磨プロセスを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記薄層化が、前記半導体基板の埋込層を利用して、前記薄層化された半導体基板の厚さを制御する、請求項25に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記丸めの前に、前記トランジスタ及び前記超音波トランスデューサの上に絶縁層を形成するステップを更に含む、請求項23に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記丸めが、前記丸め後に前記絶縁層が前記トランジスタ及び前記超音波トランスデューサの外側になるような向きで行われる、請求項29に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記丸めが、フェルールの周りで前記半導体基板を丸める、請求項23に記載の方法。
- 前記半導体基板の前記丸めが、前記半導体基板と前記フェルールとの間の領域にエポキシを充填することを含む、請求項31に記載の方法。
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