JP2020022038A - MEMS microphone - Google Patents

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聡史 上島
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淳 飯島
勝則 小山内
Katsunori Osanai
勝則 小山内
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Abstract

To provide an MEMS microphone where noise reduction is achieved.SOLUTION: In an MEMS microphone 10, a substrate 20 is made of a glass. The glass substrate 20 has an insulation resistance higher than that of a semiconductor substrate such as a silicon substrate. The MEMS microphone 10 can reduce floating capacitance by using the glass substrate 20, and can suppress noise ascribable to the floating capacitance. Also, with the MEMS microphone 10, it is not required to provide an insulation thin film between the glass substrate 20 and a conductor layer. Further, with the MEMS microphone 10, potential adjustment becomes unnecessary through usage of the glass substrate 20, and signal processing at an ASIC, a circuit design and the like can be simplified as compared with a case where a silicon substrate is used.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ＭＥＭＳマイクロフォンに関する。   The present invention relates to a MEMS microphone.

近年、ＭＥＭＳマイクロフォンを含む超小型のマイクロフォンモジュールの需要が高まっている。たとえば下記特許文献１〜３には、シリコン基板上に、エアギャップを介してメンブレンとバックプレートとが対向配置された構成のＭＥＭＳマイクロフォンが開示されている。このようなＭＥＭＳマイクロフォンでは、メンブレンとバックプレートとでキャパシタ構造が形成されており、音圧を受けてメンブレンが振動するとキャパシタ構造における容量が変化する。その容量変化が、ＡＳＩＣチップにおいて電気信号に変換されるとともに増幅処理される。   In recent years, demand for ultra-small microphone modules including MEMS microphones has been increasing. For example, Patent Documents 1 to 3 below disclose a MEMS microphone having a configuration in which a membrane and a back plate are arranged to face each other via an air gap on a silicon substrate. In such a MEMS microphone, a capacitor structure is formed by the membrane and the back plate. When the membrane vibrates under the sound pressure, the capacitance of the capacitor structure changes. The change in capacitance is converted into an electric signal and amplified in the ASIC chip.

特開２０１１−０５５０８７号公報JP 2011-055087 A 特開２０１５−５０２６９３号公報JP-A-2005-502693 特開２００７−２９５４８７号公報JP 2007-295487 A

上述したＭＥＭＳマイクロフォンは、絶縁層と導電層とを含む積層構造がシリコン基板上に形成された構成であるため、導体層とシリコン基板と間に意図しない浮遊容量が生じやすく、このような浮遊容量がノイズの原因となることがある。発明者らは、鋭意研究の末、浮遊容量を低減することによりノイズを抑制することができる技術を新たに見出した。   Since the above-described MEMS microphone has a structure in which a laminated structure including an insulating layer and a conductive layer is formed on a silicon substrate, unintended stray capacitance easily occurs between the conductor layer and the silicon substrate. May cause noise. The inventor has found a new technique capable of suppressing noise by reducing stray capacitance after extensive research.

本発明は、ノイズの低減が図られたＭＥＭＳマイクロフォンを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a MEMS microphone in which noise is reduced.

本発明の一態様に係るＭＥＭＳマイクロフォンは、貫通孔を有するガラス基板と、ガラス基板の一方面側において貫通孔を覆うメンブレンと、ガラス基板の一方面側において貫通孔を覆い、かつ、メンブレンとエアギャップを介して対面するバックプレートと、メンブレンおよびバックプレートに設けられた一対の端子部とを備える。   A MEMS microphone according to one embodiment of the present invention includes a glass substrate having a through-hole, a membrane that covers the through-hole on one surface side of the glass substrate, and a membrane that covers the through-hole on one surface side of the glass substrate. A back plate facing through the gap, and a pair of terminals provided on the membrane and the back plate are provided.

上記ＭＥＭＳマイクロフォンにおいては、基板がガラスで構成されている。ガラス基板は、シリコン基板に比べて高い絶縁抵抗を有し、基板において高い絶縁性が実現されているため、基板とメンブレンやバックプレートとの間に意図しない浮遊容量が生じにくくなっている。したがって、上記ＭＥＭＳマイクロフォンによれば、浮遊容量を低減することができ、浮遊容量に起因するノイズの抑制を図ることができる。   In the MEMS microphone, the substrate is made of glass. The glass substrate has a higher insulation resistance than the silicon substrate, and a high insulation property is realized in the substrate. Therefore, an unintended floating capacitance is hardly generated between the substrate and the membrane or the back plate. Therefore, according to the MEMS microphone, the stray capacitance can be reduced, and noise due to the stray capacitance can be suppressed.

他の態様に係るＭＥＭＳマイクロフォンは、メンブレンおよびバックプレートの一方が、ガラス基板の一方面上に直接重ねられており、ガラス基板の音速の縦波成分が、ガラス基板の一方面上に直接重ねられているメンブレンおよびバックプレートの一方の音速の縦波成分より３０００ｍ／ｓ以上小さい。ガラス基板の音速の縦波成分と、ガラス基板の一方面上に直接重ねられているメンブレン（またはバックプレート）の縦波成分との差を３０００ｍ／ｓ以上にすることで、ガラス基板とメンブレン（またはバックプレート）との界面において振動が反射しやすくなり、外部からの振動がガラス基板を介してメンブレン（またはバックプレート）に伝播する事態が抑制される。   In a MEMS microphone according to another aspect, one of the membrane and the back plate is directly superimposed on one surface of the glass substrate, and the longitudinal wave component of the sound velocity of the glass substrate is directly superimposed on one surface of the glass substrate. 3,000 m / s or less than the longitudinal wave component of one of the sound velocity of the membrane and the back plate. By making the difference between the longitudinal wave component of the sound velocity of the glass substrate and the longitudinal wave component of the membrane (or the back plate) directly laminated on one surface of the glass substrate not less than 3000 m / s, the glass substrate and the membrane ( Or, the vibration is easily reflected at the interface with the back plate, and the situation where the vibration from the outside propagates to the membrane (or the back plate) via the glass substrate is suppressed.

他の態様に係るＭＥＭＳマイクロフォンは、ガラス基板の一方面上に直接重ねられているメンブレンおよびバックプレートの一方が複数層構造を有し、該複数層構造を構成する層における音速の縦波成分の差が１０００ｍ／ｓ以下である。この場合、外部からの振動がガラス基板を介してメンブレン（またはバックプレート）に伝播したときに、複数層構造の全体が略均一に振動するため、大きな振動が局所的に生じる事態が抑制される。   In a MEMS microphone according to another aspect, one of a membrane and a back plate directly stacked on one surface of a glass substrate has a multi-layer structure, and a longitudinal wave component of a sound velocity in a layer constituting the multi-layer structure. The difference is 1000 m / s or less. In this case, when the external vibration propagates to the membrane (or the back plate) via the glass substrate, the entire multi-layer structure vibrates substantially uniformly, so that a situation in which large vibration occurs locally is suppressed. .

本発明によれば、ノイズの低減が図られたＭＥＭＳマイクロフォンが提供される。   According to the present invention, a MEMS microphone with reduced noise is provided.

図１は、一実施形態に係るマイクロフォンモジュールを示した概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a microphone module according to one embodiment. 図２は、図１に示したＭＥＭＳマイクロフォンの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the MEMS microphone shown in FIG. 図３は、図２に示したＭＥＭＳマイクロフォンの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the MEMS microphone shown in FIG. 図４の（ａ）〜（ｃ）は、図２に示したＭＥＭＳマイクロフォンを製造する際の各工程を示した図である。FIGS. 4A to 4C are views showing each step in manufacturing the MEMS microphone shown in FIG. 図５の（ａ）〜（ｃ）は、図２に示したＭＥＭＳマイクロフォンを製造する際の各工程を示した図である。FIGS. 5A to 5C are views showing each step in manufacturing the MEMS microphone shown in FIG. 図２とは異なる態様のＭＥＭＳマイクロフォンを示した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a MEMS microphone of a mode different from that of FIG. 2. 図７の（ａ）〜（ｃ）は、図６に示したＭＥＭＳマイクロフォンを製造する際の各工程を示した図である。(A) to (c) of FIG. 7 are diagrams illustrating each step in manufacturing the MEMS microphone illustrated in FIG. 図８の（ａ）〜（ｃ）は、図６に示したＭＥＭＳマイクロフォンを製造する際の各工程を示した図である。(A) to (c) of FIG. 8 are views showing each step when manufacturing the MEMS microphone shown in FIG.

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted if the description is duplicated.

図１に示すように、実施形態に係るマイクロフォンモジュール１は、少なくともモジュール基板２と、制御回路チップ３（ＡＳＩＣ）と、キャップ６と、ＭＥＭＳマイクロフォン１０とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 1, the microphone module 1 according to the embodiment includes at least a module substrate 2, a control circuit chip 3 (ASIC), a cap 6, and a MEMS microphone 10.

モジュール基板２は、平板状の外形形状を有し、たとえばセラミック材料で構成されている。モジュール基板２は、単層構造であってもよく、内部配線を含む複数層構造であってもよい。モジュール基板２の一方面２ａおよび他方面２ｂにはそれぞれ端子電極４、５が設けられており、端子電極４、５同士は図示しない貫通導体や内部配線を介して互いに接続されている。   The module substrate 2 has a flat outer shape and is made of, for example, a ceramic material. The module substrate 2 may have a single-layer structure or a multi-layer structure including internal wiring. Terminal electrodes 4 and 5 are provided on one surface 2a and the other surface 2b of the module substrate 2, respectively. The terminal electrodes 4 and 5 are connected to each other via a through conductor (not shown) or an internal wiring.

ＭＥＭＳマイクロフォン１０は、モジュール基板２の一方面２ａ上に搭載されている。ＭＥＭＳマイクロフォン１０は、音圧を受けるとその一部が振動する構成を有しており、具体的には図２および図３に示す構造を有する。すなわち、ＭＥＭＳマイクロフォン１０は、少なくともガラス基板２０と、メンブレン３０と、バックプレート４０と、一対の端子部５０Ａ、５０Ｂとを備えて構成されている。   The MEMS microphone 10 is mounted on one surface 2a of the module substrate 2. The MEMS microphone 10 has a configuration in which a part thereof vibrates when receiving a sound pressure, and specifically has a structure shown in FIGS. 2 and 3. That is, the MEMS microphone 10 is configured to include at least the glass substrate 20, the membrane 30, the back plate 40, and the pair of terminals 50A and 50B.

ガラス基板２０は、ケイ酸塩を主成分とし、アルカリ金属酸化物を実質的に含有しないガラスで構成されている。ガラス基板２０は、矩形平板状の外形形状を有する。ガラス基板２０の厚さは、一例として５００μｍである。ガラス基板２０は、図３に示すように、平面視において略正方形状（一例として、１５００μｍ×１５００μｍ）を有することができる。ガラス基板２０は、ガラス基板２０の厚さ方向において貫通する貫通孔２１を有する。貫通孔２１は、平面視において、たとえば真円形状を有し、ガラス基板２０の中央領域に設けられている。貫通孔２１の直径は、一例として１０００μｍである。   The glass substrate 20 is made of glass containing silicate as a main component and containing substantially no alkali metal oxide. The glass substrate 20 has a rectangular flat outer shape. The thickness of the glass substrate 20 is, for example, 500 μm. As shown in FIG. 3, the glass substrate 20 can have a substantially square shape (for example, 1500 μm × 1500 μm) in plan view. The glass substrate 20 has a through hole 21 penetrating in the thickness direction of the glass substrate 20. The through hole 21 has, for example, a perfect circular shape in a plan view, and is provided in a central region of the glass substrate 20. The diameter of the through hole 21 is, for example, 1000 μm.

メンブレン３０は、ダイヤフラムとも呼ばれ、音圧によって振動する膜である。メンブレン３０は、ガラス基板２０の一方面側である上面２０ａ側に位置しており、上面２０ａに直接重ねられている。メンブレン３０は、ガラス基板２０の貫通孔２１全体を覆うように設けられている。メンブレン３０は、複数層構造を有しており、本実施形態では２層構造を有する。   The membrane 30 is also called a diaphragm, and is a film that vibrates due to sound pressure. The membrane 30 is located on the upper surface 20a side, which is one surface side of the glass substrate 20, and is directly overlaid on the upper surface 20a. The membrane 30 is provided so as to cover the entire through hole 21 of the glass substrate 20. The membrane 30 has a multi-layer structure, and has a two-layer structure in the present embodiment.

下側に位置するメンブレン３０の第１層３１は、絶縁体材料（本実施形態ではＳｉＮ）で構成されている。第１層３１の厚さは、一例として２００ｎｍである。第１層３１は、貫通孔２１を含むガラス基板２０の上面２０ａの全面に亘って設けられている。上側に位置するメンブレン３０の第２層３２は、導電体材料（本実施形態ではＣｒ）で構成されている。第２層３２の厚さは、一例として１００ｎｍである。第２層３２は、ガラス基板２０の貫通孔２１に対応する領域、および、貫通孔２１の縁領域であって一対の端子部５０Ａ、５０Ｂの一方（本実施形態では端子部５０Ａ）の形成領域に、一体的に設けられている。   The first layer 31 of the lower membrane 30 is made of an insulating material (SiN in the present embodiment). The thickness of the first layer 31 is, for example, 200 nm. The first layer 31 is provided over the entire upper surface 20 a of the glass substrate 20 including the through holes 21. The second layer 32 of the membrane 30 located on the upper side is made of a conductive material (Cr in this embodiment). The thickness of the second layer 32 is, for example, 100 nm. The second layer 32 is a region corresponding to the through-hole 21 of the glass substrate 20 and an edge region of the through-hole 21 where one of the terminal portions 50A and 50B (the terminal portion 50A in the present embodiment) is formed. Are provided integrally.

ガラス基板２０の貫通孔２１をメンブレン３０によって完全に塞ぐと、メンブレン３０の上側と下側とで気圧差が生じ得る。このような気圧差を低減するため、本実施形態では、メンブレン３０に小さな貫通孔３３を設けている。メンブレン３０に複数の貫通孔３３を設けることもできる。   When the through hole 21 of the glass substrate 20 is completely closed by the membrane 30, a pressure difference may occur between the upper side and the lower side of the membrane 30. In this embodiment, a small through-hole 33 is provided in the membrane 30 to reduce such a pressure difference. A plurality of through holes 33 can be provided in the membrane 30.

バックプレート４０は、ガラス基板２０の上面２０ａ側に位置しており、かつ、メンブレン３０の上側に位置している。バックプレート４０は、メンブレン３０同様、ガラス基板２０の貫通孔２１全体を覆うように設けられている。バックプレート４０は、エアギャップＧを介してメンブレン３０と対面している。より詳しくは、バックプレート４０の対向面４０ａ（図２における下面）が、ガラス基板２０の貫通孔２１が形成された領域において、メンブレン３０の対向面３０ａ（図２における上面）と対面している。バックプレート４０は、メンブレン３０同様、複数層構造を有しており、本実施形態では２層構造を有する。   The back plate 40 is located on the upper surface 20 a side of the glass substrate 20 and is located above the membrane 30. The back plate 40 is provided so as to cover the entire through hole 21 of the glass substrate 20 similarly to the membrane 30. The back plate 40 faces the membrane 30 via the air gap G. More specifically, the facing surface 40a (the lower surface in FIG. 2) of the back plate 40 faces the facing surface 30a (the upper surface in FIG. 2) of the membrane 30 in a region where the through hole 21 of the glass substrate 20 is formed. . The back plate 40 has a multi-layer structure like the membrane 30, and has a two-layer structure in the present embodiment.

下側に位置するバックプレート４０の第１層４１は、導電体材料（本実施形態ではＣｒ）で構成されている。第１層４１の厚さは、一例として３００ｎｍである。上側に位置するバックプレート４０の第２層４２は、絶縁体材料（本実施形態ではＳｉＮ）で構成されている。第２層４２の厚さは、一例として５０ｎｍである。バックプレート４０の第１層４１および第２層４２は、ガラス基板２０の貫通孔２１に対応する領域、および、貫通孔２１の縁領域であって一対の端子部５０Ａ、５０Ｂの他方（本実施形態では端子部５０Ｂ）の形成領域に、一体的に設けられている。バックプレート４０の第２層４２は、一対の端子部５０Ａ、５０Ｂの形成領域には設けられておらず、一対の端子部５０Ａ、５０Ｂの形成領域においてメンブレン３０の第２層３２およびバックプレート４０の第１層４１が露出している。バックプレート４０は、複数の孔４３を有する。複数の孔４３は、図３に示すように、いずれもたとえば真円状の開口形状を有し、規則的に配置（本実施形態では千鳥配置）されていることが好ましい。   The first layer 41 of the lower back plate 40 is made of a conductive material (Cr in this embodiment). The thickness of the first layer 41 is, for example, 300 nm. The second layer 42 of the back plate 40 located on the upper side is made of an insulator material (SiN in this embodiment). The thickness of the second layer 42 is, for example, 50 nm. The first layer 41 and the second layer 42 of the back plate 40 are a region corresponding to the through hole 21 of the glass substrate 20 and an edge region of the through hole 21 and the other of the pair of terminal portions 50A and 50B (this embodiment). In the form, it is provided integrally with the formation region of the terminal portion 50B). The second layer 42 of the back plate 40 is not provided in the region where the pair of terminal portions 50A and 50B are formed, and the second layer 32 of the membrane 30 and the back plate 40 are formed in the region where the pair of terminal portions 50A and 50B are formed. The first layer 41 is exposed. The back plate 40 has a plurality of holes 43. As shown in FIG. 3, it is preferable that each of the plurality of holes 43 has, for example, a perfect circular opening shape and is arranged regularly (in this embodiment, staggered).

一対の端子部５０Ａ、５０Ｂは、導電体材料で構成されており、本実施形態ではＣｕで構成されている。一対の端子部５０Ａ、５０Ｂのうち、一方の端子部５０Ａは、貫通孔２１の縁領域に設けられたメンブレン３０の第２層３２上に形成され、他方の端子部５０Ｂは、貫通孔２１の縁領域に設けられたバックプレート４０の第１層４１上に形成されている。   The pair of terminal portions 50A and 50B are made of a conductive material, and in this embodiment are made of Cu. Of the pair of terminal portions 50A and 50B, one terminal portion 50A is formed on the second layer 32 of the membrane 30 provided in the edge region of the through hole 21, and the other terminal portion 50B is formed on the through hole 21. It is formed on the first layer 41 of the back plate 40 provided in the edge region.

ＭＥＭＳマイクロフォン１０は、上述したとおり、メンブレン３０が導電層として第２層３２を有し、かつ、バックプレート４０が導電層として第１層４１を有する。そのため、ＭＥＭＳマイクロフォン１０では、メンブレン３０とバックプレート４０とで平行平板型のキャパシタ構造が形成されている。そして、メンブレン３０が音圧により振動すると、メンブレン３０とバックプレート４０との間のエアギャップＧの幅が変化し、キャパシタ構造における容量が変化する。ＭＥＭＳマイクロフォン１０は、その容量変化を一対の端子部５０Ａ、５０Ｂから出力する静電容量型のマイクロフォンである。   As described above, in the MEMS microphone 10, the membrane 30 has the second layer 32 as a conductive layer, and the back plate 40 has the first layer 41 as a conductive layer. Therefore, in the MEMS microphone 10, a parallel plate type capacitor structure is formed by the membrane 30 and the back plate 40. When the membrane 30 vibrates due to sound pressure, the width of the air gap G between the membrane 30 and the back plate 40 changes, and the capacitance in the capacitor structure changes. The MEMS microphone 10 is a capacitance type microphone that outputs a change in the capacitance from a pair of terminals 50A and 50B.

制御回路チップ３は、ＭＥＭＳマイクロフォン１０に近接するようにして、モジュール基板２の一方面２ａ上に搭載されている。制御回路チップ３には、ＭＥＭＳマイクロフォン１０の一対の端子部５０Ａ、５０Ｂから上述した容量変化が入力される。本実施形態では、制御回路チップ３とＭＥＭＳマイクロフォン１０とはワイヤボンディングによって接続されている。制御回路チップ３は、ＭＥＭＳマイクロフォン１０のキャパシタ構造の容量変化を、アナログまたはデジタルの電気信号に変換する機能および増幅機能を有する。制御回路チップ３は、モジュール基板２の一方面２ａに設けられた端子電極４に接続されており、制御回路チップ３の信号は端子電極４、５を介して外部に出力される。   The control circuit chip 3 is mounted on one surface 2 a of the module substrate 2 so as to be close to the MEMS microphone 10. The above-described capacitance change is input to the control circuit chip 3 from the pair of terminal portions 50A and 50B of the MEMS microphone 10. In the present embodiment, the control circuit chip 3 and the MEMS microphone 10 are connected by wire bonding. The control circuit chip 3 has a function of converting a change in capacitance of the capacitor structure of the MEMS microphone 10 into an analog or digital electric signal and an amplifying function. The control circuit chip 3 is connected to a terminal electrode 4 provided on one surface 2 a of the module substrate 2, and a signal of the control circuit chip 3 is output to the outside via the terminal electrodes 4 and 5.

キャップ６は、ガラス基板２０の上面２０ａ側に中空構造を形成している。具体的には、キャップ６は、ガラス基板２０との間に空洞Ｈを画成しており、その空洞Ｈの内部にＭＥＭＳマイクロフォン１０や制御回路チップ３が収容されている。本実施形態では、キャップ６は、金属材料で構成されたメタルキャップである。キャップ６には、外部と空洞Ｈとをつなぐサウンドホール６ａが設けられている。   The cap 6 has a hollow structure on the upper surface 20 a side of the glass substrate 20. Specifically, the cap 6 defines a cavity H between the cap 6 and the glass substrate 20, and the MEMS microphone 10 and the control circuit chip 3 are accommodated in the cavity H. In the present embodiment, the cap 6 is a metal cap made of a metal material. The cap 6 is provided with a sound hole 6a connecting the outside and the cavity H.

次に、上述したＭＥＭＳマイクロフォン１０を製造する手順について、図４および図５を参照しつつ説明する。   Next, a procedure for manufacturing the above-described MEMS microphone 10 will be described with reference to FIGS.

ＭＥＭＳマイクロフォン１０を製造する際には、まず、図４（ａ）に示すように、貫通孔２１が形成されていない平板状のガラス基板２０の上面２０ａ上に、メンブレン３０の第１層３１および第２層３２を順次成膜する。第１層３１は、絶縁体材料（本実施形態ではＳｉＮ）のＣＶＤにより形成される。第２層３２は、導電体材料（本実施形態ではＣｒ）のスパッタリングにより形成される。第１層３１および第２層３２は、図示しないフォトレジストおよびＲＩＥによりパターニングされ得る。   When the MEMS microphone 10 is manufactured, first, as shown in FIG. 4A, the first layer 31 of the membrane 30 and the first layer 31 of the membrane 30 are formed on the upper surface 20a of the flat glass substrate 20 in which the through holes 21 are not formed. The second layer 32 is sequentially formed. The first layer 31 is formed by CVD of an insulator material (SiN in this embodiment). The second layer 32 is formed by sputtering a conductive material (Cr in this embodiment). The first layer 31 and the second layer 32 can be patterned by a photoresist (not shown) and RIE.

次に、図４（ｂ）に示すように、メンブレン３０に貫通孔３３を設ける。貫通孔３３は、たとえば貫通孔３３の領域に開口が設けられたフォトレジストを用いたＲＩＥにより形成することができる。ＲＩＥに用いるガス種は、メンブレン３０を構成する層の材料に応じて適宜選択される。   Next, as shown in FIG. 4B, a through hole 33 is provided in the membrane 30. The through hole 33 can be formed by, for example, RIE using a photoresist having an opening in the region of the through hole 33. The type of gas used for RIE is appropriately selected according to the material of the layer constituting the membrane 30.

さらに、図４（ｃ）に示すように、上述したエアギャップＧとなるべき領域に犠牲層６０を形成する。犠牲層６０は、たとえばＳｉＯ２のＣＶＤにより形成される。犠牲層６０の厚さは、一例として２μｍである。犠牲層６０は、図示しないフォトレジストおよびＲＩＥによりパターニングされ得る。 Further, as shown in FIG. 4C, a sacrifice layer 60 is formed in a region to be the air gap G described above. The sacrificial layer 60 is formed by, for example, CVD of SiO 2 . The thickness of the sacrificial layer 60 is, for example, 2 μm. The sacrificial layer 60 can be patterned by a not-shown photoresist and RIE.

続いて、図５（ａ）に示すように、バックプレート４０の第１層４１および第２層４２を順次成膜する。第１層４１は、導電体材料（本実施形態ではＣｒ）のスパッタリングにより形成される。第２層４２は、絶縁体材料（本実施形態ではＳｉＮ）のＣＶＤにより形成される。第１層４１および第２層４２は、図示しないフォトレジストおよびＲＩＥによりパターニングされ得る。   Subsequently, as shown in FIG. 5A, a first layer 41 and a second layer 42 of the back plate 40 are sequentially formed. The first layer 41 is formed by sputtering a conductive material (Cr in this embodiment). The second layer 42 is formed by CVD of an insulator material (in the present embodiment, SiN). The first layer 41 and the second layer 42 can be patterned by a not-shown photoresist and RIE.

また、図５（ｂ）に示すように、一対の端子部５０Ａ、５０Ｂを形成する。具体的には、メンブレン３０の第２層３２上に端子部５０Ａを形成するとともに、バックプレート４０の第１層４１上に端子部５０Ｂを形成する。端子部５０Ａ、５０Ｂは、導電体材料（本実施形態ではＣｕ）のスパッタリングにより形成される。端子部５０Ａ、５０Ｂは、図示しないフォトレジストおよびＲＩＥによりパターニングされ得る。   In addition, as shown in FIG. 5B, a pair of terminal portions 50A and 50B are formed. Specifically, the terminal unit 50A is formed on the second layer 32 of the membrane 30 and the terminal unit 50B is formed on the first layer 41 of the back plate 40. The terminal portions 50A and 50B are formed by sputtering a conductive material (Cu in the present embodiment). The terminal portions 50A and 50B can be patterned by a not-shown photoresist and RIE.

さらに、図５（ｃ）に示すように、ガラス基板２０に貫通孔２１をエッチングにより形成する。貫通孔２１は、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）を用いたウェットエッチングにより形成される。貫通孔２１は、フッ化水素（ＨＦ）の蒸気を用いたドライエッチングにより形成することもできる。エッチングの際、ガラス基板２０の上面２０ａ全体および貫通孔２１が形成される領域以外の下面２０ｂは、フォトレジスト等によって被覆される。また、エッチングのストッパ膜として、５０ｎｍ厚さ程度のＳｉＮ層を、ガラス基板２０の上面２０ａ（メンブレン３０の下側）に形成してもよい。このＳｉＮ層は、貫通孔２１を形成した後、貫通孔２１から露出した部分がエッチング除去され得る。   Further, as shown in FIG. 5C, a through hole 21 is formed in the glass substrate 20 by etching. The through holes 21 are formed by wet etching using buffered hydrofluoric acid (BHF). The through holes 21 can also be formed by dry etching using hydrogen fluoride (HF) vapor. At the time of etching, the entire upper surface 20a of the glass substrate 20 and the lower surface 20b other than the region where the through holes 21 are formed are covered with a photoresist or the like. Further, an SiN layer having a thickness of about 50 nm may be formed on the upper surface 20a of the glass substrate 20 (below the membrane 30) as an etching stopper film. After the through-hole 21 is formed, a portion of the SiN layer exposed from the through-hole 21 can be removed by etching.

そして、犠牲層６０をエッチングにより除去する。犠牲層６０は、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）を用いたウェットエッチングにより除去される。犠牲層６０は、フッ化水素（ＨＦ）の蒸気を用いたドライエッチングにより除去することもできる。エッチングの際、犠牲層６０が形成された領域以外のガラス基板２０の上面２０ａおよび下面２０ｂ全体は、フォトレジスト等によって被覆される。   Then, the sacrificial layer 60 is removed by etching. The sacrificial layer 60 is removed by wet etching using buffered hydrofluoric acid (BHF). The sacrificial layer 60 can be removed by dry etching using a vapor of hydrogen fluoride (HF). At the time of etching, the entire upper surface 20a and lower surface 20b of the glass substrate 20 other than the region where the sacrificial layer 60 is formed are covered with a photoresist or the like.

以上で説明した手順により、上述したＭＥＭＳマイクロフォン１０が製造される。   According to the procedure described above, the above-described MEMS microphone 10 is manufactured.

ＭＥＭＳマイクロフォン１０においては、基板２０がガラスで構成されている。ガラス基板２０は、シリコン基板等の半導体基板に比べて高い絶縁抵抗を有する。すなわち、ＭＥＭＳマイクロフォン１０は、ガラス基板２０によって高い絶縁性が実現されている。   In the MEMS microphone 10, the substrate 20 is made of glass. The glass substrate 20 has a higher insulation resistance than a semiconductor substrate such as a silicon substrate. That is, the MEMS microphone 10 achieves high insulation by the glass substrate 20.

ここで、ガラス基板に比べて絶縁性に劣るシリコン基板は、不完全な不導体であると捉えることができ、基板上に形成された導体層（メンブレン３０の第２層３２やバックプレート４０の第１層４１、端子部５０Ａ、５０Ｂ）との間に意図しない浮遊容量を生じさせ得る。また、シリコン基板と導体層との間に絶縁薄膜（シリコン基板の場合には、酸化シリコン薄膜）を設けて基板の絶縁性を高めた場合でも、その絶縁薄膜において浮遊容量が生じ得る。そのため、シリコン基板を用いる場合には、シリコン基板に端子を追加的に設け、ＡＳＩＣによりシリコン基板と導電層との間の電位調整が必要となることがあった。   Here, a silicon substrate having a lower insulating property than a glass substrate can be regarded as an incomplete non-conductor, and a conductor layer (the second layer 32 of the membrane 30 or the back plate 40) formed on the substrate can be regarded as an incomplete non-conductor. Unintended stray capacitance can be generated between the first layer 41 and the terminal portions 50A and 50B). Further, even when an insulating thin film (a silicon oxide thin film in the case of a silicon substrate) is provided between the silicon substrate and the conductor layer to increase the insulating property of the substrate, a floating capacitance may be generated in the insulating thin film. Therefore, when a silicon substrate is used, an additional terminal may be additionally provided on the silicon substrate, and the ASIC may need to adjust the potential between the silicon substrate and the conductive layer.

一方、高い絶縁抵抗を有するガラス基板２０では、そのような浮遊容量の発生が効果的に抑制されている。したがって、ＭＥＭＳマイクロフォン１０によれば、ガラス基板２０を用いることで、浮遊容量を低減することができ、浮遊容量に起因するノイズを抑制することができる。また、ＭＥＭＳマイクロフォン１０によれば、ガラス基板２０と導体層との間に絶縁薄膜を設ける必要がない。さらに、ＭＥＭＳマイクロフォン１０によれば、ガラス基板２０を用いることで、上記の電位調整が不要となり、ＡＳＩＣでの信号処理や回路デザインなどがシリコン基板を用いた場合よりも簡素化することができる。   On the other hand, in the glass substrate 20 having a high insulation resistance, generation of such a stray capacitance is effectively suppressed. Therefore, according to the MEMS microphone 10, the stray capacitance can be reduced by using the glass substrate 20, and noise due to the stray capacitance can be suppressed. Further, according to the MEMS microphone 10, there is no need to provide an insulating thin film between the glass substrate 20 and the conductor layer. Furthermore, according to the MEMS microphone 10, the use of the glass substrate 20 eliminates the need for the above-described potential adjustment, and can simplify signal processing and circuit design in the ASIC as compared with the case where a silicon substrate is used.

また、ＭＥＭＳマイクロフォン１０は、メンブレン３０が、ガラス基板２０の上面２０ａ上に直接重ねられており、ガラス基板２０とメンブレン３０との界面においてガラス基板２０からメンブレン３０に向かう振動が反射しやすい。これは、ガラス基板２０の音速の縦波成分が、メンブレン３０の音速の縦波成分より小さく、音速の縦波成分の差が３０００ｍ／ｓ以上であるためである。ここで、ガラス基板２０の音速の縦波成分は５７７０ｍ／ｓであり、メンブレン３０の音速の縦波成分は１００００〜１１０００ｍ／ｓである。発明者らは、ガラス基板２０の音速の縦波成分がメンブレン３０の音速の縦波成分より３０００ｍ／ｓ以上小さい場合に、ガラス基板２０とメンブレン３０との界面において振動が反射しやすくなることを見出した。つまり、ＭＥＭＳマイクロフォン１０では、ガラス基板２０とメンブレン３０との界面において振動が反射しやすくなっているため、外部からの振動がガラス基板２０を介してメンブレン３０に伝播する事態が抑制されている。   Further, in the MEMS microphone 10, the membrane 30 is directly overlaid on the upper surface 20a of the glass substrate 20, and the vibration from the glass substrate 20 toward the membrane 30 is easily reflected at the interface between the glass substrate 20 and the membrane 30. This is because the longitudinal wave component of the sound speed of the glass substrate 20 is smaller than the longitudinal wave component of the sound speed of the membrane 30, and the difference between the longitudinal wave components of the sound speed is 3000 m / s or more. Here, the longitudinal wave component of the sound speed of the glass substrate 20 is 5770 m / s, and the longitudinal wave component of the sound speed of the membrane 30 is 10000 to 11000 m / s. The inventors have found that when the longitudinal wave component of the sound speed of the glass substrate 20 is smaller than the longitudinal wave component of the sound speed of the membrane 30 by 3000 m / s or more, vibration is likely to be reflected at the interface between the glass substrate 20 and the membrane 30. I found it. That is, in the MEMS microphone 10, the vibration is easily reflected at the interface between the glass substrate 20 and the membrane 30, so that the situation where the vibration from the outside propagates to the membrane 30 via the glass substrate 20 is suppressed.

なお、ＭＥＭＳマイクロフォン１０では、メンブレン３０とバックプレート４０との上下位置を反対にして、ガラス基板２０の上面２０ａ上にバックプレート４０を直接重ねた構成にすることができる。この場合、ガラス基板２０の音速の縦波成分と、ガラス基板２０の上面２０ａ上に直接重ねられているバックプレート４０の縦波成分との差を３０００ｍ／ｓ以上にすることで、ガラス基板２０とバックプレート４０との界面において振動が反射しやすくなり、外部からの振動がガラス基板２０を介してバックプレート４０に伝播する事態が抑制される。   In the MEMS microphone 10, the back plate 40 can be directly stacked on the upper surface 20 a of the glass substrate 20 with the vertical position of the membrane 30 and the back plate 40 reversed. In this case, the difference between the longitudinal wave component of the sound velocity of the glass substrate 20 and the longitudinal wave component of the back plate 40 directly superimposed on the upper surface 20a of the glass substrate 20 is 3000 m / s or more, so that the glass substrate 20 Vibration is easily reflected at the interface between the substrate and the back plate 40, and the situation in which external vibration propagates to the back plate 40 via the glass substrate 20 is suppressed.

また、ＭＥＭＳマイクロフォン１０では、メンブレン３０が複数層構造を有し、該複数層構造を構成する層における音速の縦波成分の差が１０００ｍ／ｓ以下となっている。それにより、外部からの振動がガラス基板２０を介してメンブレン３０に伝播したときであっても、複数層構造の全体が略均一に振動する。したがって、ＭＥＭＳマイクロフォン１０では、メンブレン３０において大きな振動が局所的に生じる事態が抑制されている。   Further, in the MEMS microphone 10, the membrane 30 has a multi-layer structure, and the difference between the longitudinal wave components of the sound speed in the layers constituting the multi-layer structure is 1000 m / s or less. Thereby, even when external vibration propagates to the membrane 30 via the glass substrate 20, the entire multi-layer structure vibrates substantially uniformly. Therefore, in the MEMS microphone 10, a situation in which a large vibration is locally generated in the membrane 30 is suppressed.

上述した実施形態では、１つのバックプレート４０を備えたＭＥＭＳマイクロフォン１０について説明したが、図６に示すように、ＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａが２つのバックプレート４０Ａ、４０Ｂを備える態様であってもよい。   In the above-described embodiment, the MEMS microphone 10 including one back plate 40 has been described. However, as illustrated in FIG. 6, the MEMS microphone 10A may include two back plates 40A and 40B.

ＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａにおいては、基板２０上に、第１のバックプレート４０Ａ、メンブレン３０、および、第２のバックプレート４０Ｂが設けられている。ＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａにおける第１のバックプレート４０Ａおよびメンブレン３０は、上述したＭＥＭＳマイクロフォン１０におけるバックプレート４０およびメンブレン３０の構成および位置関係と同様である。ＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａは、主に、基板２０とメンブレン３０との間に第２のバックプレート４０Ｂが介在する点においてＭＥＭＳマイクロフォン１０と異なる。第２のバックプレート４０Ｂは、第１のバックプレート４０Ａを上下逆さにした層構造を有する。すなわち、第２のバックプレート４０Ｂでは、下側に位置する第２層４２が絶縁体材料（本実施形態ではＳｉＮ）で構成されており、上側に位置する第１層４１が導電体材料（本実施形態ではＣｒ）で構成されている。そして、第２のバックプレート４０Ｂの第１層４１上に、端子部５０Ｃが形成されている。   In the MEMS microphone 10A, a first back plate 40A, a membrane 30, and a second back plate 40B are provided on the substrate 20. The first back plate 40A and the membrane 30 in the MEMS microphone 10A have the same configuration and positional relationship as the back plate 40 and the membrane 30 in the MEMS microphone 10 described above. The MEMS microphone 10A differs from the MEMS microphone 10 mainly in that a second back plate 40B is interposed between the substrate 20 and the membrane 30. The second back plate 40B has a layered structure in which the first back plate 40A is turned upside down. That is, in the second back plate 40B, the lower second layer 42 is made of an insulator material (SiN in the present embodiment), and the upper first layer 41 is made of a conductive material (book material). In the embodiment, it is composed of Cr). Then, a terminal portion 50C is formed on the first layer 41 of the second back plate 40B.

ＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａでは、メンブレン３０は、エアギャップＧ１を介して第２のバックプレート４０Ｂと対面しており、エアギャップＧ１を介して第１のバックプレート４０Ａと対面している。   In the MEMS microphone 10A, the membrane 30 faces the second back plate 40B via the air gap G1, and faces the first back plate 40A via the air gap G1.

ＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａでは、メンブレン３０と、２つのバックプレート４０Ａ、４０Ｂとで平行平板型のキャパシタ構造が２つ形成されている。そして、メンブレン３０が音圧により振動すると、メンブレン３０と第１のバックプレート４０Ａとの間のエアギャップＧの幅が変化するとともに、メンブレン３０と第２のバックプレート４０Ｂとの間のエアギャップＧ１の幅が変化する。ＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａでは、エアギャップＧ１、Ｇ２の幅の変化に伴うキャパシタ構造の容量変化を、３つの端子部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃから出力する。このようなＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａによれば、上述したＭＥＭＳマイクロフォン１０に比べて、高いＳＮ比を実現することができる。   In the MEMS microphone 10A, two parallel plate capacitor structures are formed by the membrane 30 and the two back plates 40A and 40B. When the membrane 30 vibrates due to sound pressure, the width of the air gap G between the membrane 30 and the first back plate 40A changes, and the air gap G1 between the membrane 30 and the second back plate 40B. Changes in width. In the MEMS microphone 10A, a change in the capacitance of the capacitor structure due to a change in the width of the air gaps G1, G2 is output from the three terminals 50A, 50B, 50C. According to the MEMS microphone 10A, a higher SN ratio can be realized as compared with the MEMS microphone 10 described above.

ＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａにおいても、ＭＥＭＳマイクロフォン１０同様、基板２０がガラスで構成されているため、ＭＥＭＳマイクロフォン１０の上述した効果と同様の効果を奏する。   Also in the MEMS microphone 10A, the same effect as the above-described effect of the MEMS microphone 10 can be obtained because the substrate 20 is made of glass similarly to the MEMS microphone 10.

次に、上述したＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａを製造する手順について、図７および図８を参照しつつ説明する。   Next, a procedure for manufacturing the above-described MEMS microphone 10A will be described with reference to FIGS.

ＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａを製造する際には、まず、図７（ａ）に示すように、貫通孔２１が形成されていない平板状のガラス基板２０の上面２０ａ上に、第２のバックプレート４０Ｂの第２層４２および第１層４１を順次形成する。第１層４１は、導電体材料（本実施形態ではＣｒ）のスパッタリングにより形成される。第２層４２は、絶縁体材料（本実施形態ではＳｉＮ）のＣＶＤにより形成される。第１層４１および第２層４２は、図示しないフォトレジストおよびＲＩＥによりパターニングされ得る。なお、表面平坦化のため、第２のバックプレート４０Ｂが形成された領域の残余領域には絶縁体膜３４が形成される。絶縁体膜３４は、絶縁体材料（本実施形態ではＳｉＮ）のＣＶＤにより形成される。絶縁体膜３４についても、図示しないフォトレジストおよびＲＩＥによりパターニングされ得る。   When the MEMS microphone 10A is manufactured, first, as shown in FIG. 7A, the second back plate 40B is placed on the upper surface 20a of the flat glass substrate 20 in which the through-hole 21 is not formed. The two layers 42 and the first layer 41 are sequentially formed. The first layer 41 is formed by sputtering a conductive material (Cr in this embodiment). The second layer 42 is formed by CVD of an insulator material (in the present embodiment, SiN). The first layer 41 and the second layer 42 can be patterned by a not-shown photoresist and RIE. Note that an insulator film 34 is formed in the remaining region of the region where the second back plate 40B is formed for planarization of the surface. The insulator film 34 is formed by CVD of an insulator material (SiN in this embodiment). The insulator film 34 can also be patterned by a not-shown photoresist and RIE.

次に、図７（ｂ）に示すように、第２のバックプレート４０Ｂの各孔４３が、絶縁体６１（本実施形態ではＳｉＯ２）で埋められる。絶縁体６１は、ＳｉＯ２をＣＶＤにより堆積させた後、ＣＭＰにより表面研磨することで得られる。 Next, as shown in FIG. 7B, each hole 43 of the second back plate 40B is filled with an insulator 61 (SiO 2 in this embodiment). The insulator 61 is obtained by depositing SiO 2 by CVD and then polishing the surface by CMP.

さらに、図７（ｃ）に示すように、上述したエアギャップＧ１となるべき領域に犠牲層６２を形成する。犠牲層６２は、たとえばＳｉＯ２のＣＶＤにより形成される。犠牲層６２の厚さは、一例として３μｍである。犠牲層６２は、図示しないフォトレジストおよびＲＩＥによりパターニングされ得る。なお、表面平坦化のため、犠牲層６２が形成された領域の残余領域には絶縁体膜３５が形成される。絶縁体膜３５は、絶縁体材料（本実施形態ではＳｉＮ）のＣＶＤにより形成される。絶縁体膜３５についても、図示しないフォトレジストおよびＲＩＥによりパターニングされ得る。犠牲層６２および絶縁体膜３５の表面平坦化のため、犠牲層６２および絶縁体膜３５を形成した後、ＣＭＰにより表面研磨することができる。 Further, as shown in FIG. 7C, a sacrifice layer 62 is formed in the region to be the air gap G1 described above. The sacrificial layer 62 is formed, for example, by CVD of SiO 2 . The thickness of the sacrificial layer 62 is, for example, 3 μm. The sacrificial layer 62 can be patterned by a not-shown photoresist and RIE. Note that the insulator film 35 is formed in the remaining region of the region where the sacrificial layer 62 is formed for planarization of the surface. The insulator film 35 is formed by CVD of an insulator material (in the present embodiment, SiN). The insulator film 35 can also be patterned by a not-shown photoresist and RIE. After the sacrifice layer 62 and the insulator film 35 are formed, the surfaces can be polished by CMP in order to planarize the surfaces of the sacrifice layer 62 and the insulator film 35.

そして、犠牲層６２および絶縁体膜３５の上に、メンブレン３０および第１のバックプレート４０Ａを、ＭＥＭＳマイクロフォン１０のメンブレン３０およびバックプレート４０と同様に形成する。メンブレン３０および第１のバックプレート４０Ａを形成した後は、図８（ａ）に示すように、端子部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃが形成される領域のメンブレン３０の第２層３２およびバックプレート４０Ａ、４０Ｂの第１層４１を露出させる。   Then, on the sacrificial layer 62 and the insulator film 35, the membrane 30 and the first back plate 40A are formed in the same manner as the membrane 30 and the back plate 40 of the MEMS microphone 10. After the formation of the membrane 30 and the first back plate 40A, as shown in FIG. 8A, the second layer 32 and the back plate 40A of the membrane 30 in the region where the terminal portions 50A, 50B, 50C are formed. The first layer 41 of 40B is exposed.

そして、図８（ｂ）に示すように、各端子部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを形成する。具体的には、メンブレン３０の第２層３２上に端子部５０Ａを形成するとともに、バックプレート４０Ａ、４０Ｂの第１層４１上に端子部５０Ｂ、５０Ｃをそれぞれ形成する。端子部５０Ｃは、端子部５０Ａ、５０Ｂ同様、導電体材料（本実施形態ではＣｕ）のスパッタリングにより形成される。端子部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃは、図示しないフォトレジストおよびＲＩＥによりパターニングされ得る。   Then, as shown in FIG. 8B, the respective terminal portions 50A, 50B, 50C are formed. Specifically, the terminal portions 50A are formed on the second layer 32 of the membrane 30, and the terminal portions 50B and 50C are formed on the first layer 41 of the back plates 40A and 40B, respectively. The terminal portion 50C is formed by sputtering a conductive material (Cu in the present embodiment), like the terminal portions 50A and 50B. The terminal portions 50A, 50B, and 50C can be patterned by a photoresist (not shown) and RIE.

さらに、図８（ｃ）に示すように、ガラス基板２０に貫通孔２１をエッチングにより形成するとともに、犠牲層６０、６２および絶縁体６１をエッチングにより除去する。犠牲層６０、６２および絶縁体６１は、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）を用いたウェットエッチング、または、フッ化水素（ＨＦ）の蒸気を用いたドライエッチングにより除去され得る。
以上で説明した手順により、上述したＭＥＭＳマイクロフォン１０Ａが製造される。 Further, as shown in FIG. 8C, the through holes 21 are formed in the glass substrate 20 by etching, and the sacrificial layers 60 and 62 and the insulator 61 are removed by etching. The sacrificial layers 60 and 62 and the insulator 61 can be removed by wet etching using buffered hydrofluoric acid (BHF) or dry etching using hydrogen fluoride (HF) vapor.
According to the procedure described above, the above-described MEMS microphone 10A is manufactured.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変更をおこなうことができる。   The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.

たとえば、メンブレンは、複数層構造ではなく導体層の単層構造であってもよい。メンブレンが複数層構造である場合、メンブレンは導体層と非導体層（半導体層または金属層、絶縁体層）とを含む。バックプレートについても、複数層構造ではなく導体層の単層構造であってもよく、複数層構造である場合には導体層と非導体層とを含む。メンブレンおよびバックプレートにおける導体層と非導体層との積層順序は、ＭＥＭＳマイクロフォンに求める特性に応じて適宜変更することができる。   For example, the membrane may have a single-layer structure of a conductor layer instead of a multilayer structure. When the membrane has a multi-layer structure, the membrane includes a conductor layer and a non-conductor layer (semiconductor layer or metal layer, insulator layer). The back plate may have a single-layer structure of a conductor layer instead of a multi-layer structure. In the case of a multi-layer structure, the back plate includes a conductor layer and a non-conductor layer. The order of lamination of the conductor layer and the non-conductor layer in the membrane and the back plate can be appropriately changed according to the characteristics required for the MEMS microphone.

メンブレンおよびバックプレートの導体層を構成する導電体材料は、金属材料に限らず、その他の導電材料（たとえば、リンドープアモルファスシリコン）であってもよい。   The conductor material forming the conductor layers of the membrane and the back plate is not limited to a metal material, but may be another conductive material (for example, phosphorus-doped amorphous silicon).

ＭＥＭＳマイクロフォンのメンブレン、バックプレートおよび貫通孔の平面形状は、円形に限らず、多角形状であってもよく、角丸四角形であってもよい。   The planar shape of the membrane, the back plate, and the through-hole of the MEMS microphone is not limited to a circle, and may be a polygonal shape or a rounded square shape.

メンブレンとバックプレートとが接触して離れない現象（いわゆるスティッキング）を防止するため、バックプレートの対向面側に、メンブレンに向かって延びる突起を設けてもよい。   In order to prevent a phenomenon in which the membrane and the back plate do not come into contact with each other (so-called sticking), a projection extending toward the membrane may be provided on the facing surface side of the back plate.

１…マイクロフォンモジュール、２…モジュール基板、３…制御回路チップ、６…キャップ、１０、１０Ａ…ＭＥＭＳマイクロフォン、２０…ガラス基板、２１…貫通孔、３０…メンブレン、４０、４０Ａ、４０Ｂ…バックプレート、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ…端子部、６０、６２…犠牲層、Ｇ、Ｇ１、Ｇ２…エアギャップ、Ｈ…空洞。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Microphone module, 2 ... Module board, 3 ... Control circuit chip, 6 ... Cap, 10A ... MEMS microphone, 20 ... Glass substrate, 21 ... Through hole, 30 ... Membrane, 40, 40A, 40B ... Back plate 50A, 50B, 50C: terminal portion, 60, 62: sacrificial layer, G, G1, G2: air gap, H: cavity.

Claims (3)

貫通孔を有するガラス基板と、
前記ガラス基板の一方面側において前記貫通孔を覆うメンブレンと、
前記ガラス基板の一方面側において前記貫通孔を覆い、かつ、前記メンブレンとエアギャップを介して対面するバックプレートと、
前記メンブレンおよび前記バックプレートに設けられた一対の端子部と
を備える、ＭＥＭＳマイクロフォン。 A glass substrate having a through hole,
A membrane that covers the through hole on one side of the glass substrate,
A back plate that covers the through hole on one surface side of the glass substrate, and faces the membrane via an air gap,
A MEMS microphone comprising: the membrane; and a pair of terminals provided on the back plate. 前記メンブレンおよび前記バックプレートの一方が、前記ガラス基板の一方面上に直接重ねられており、
前記ガラス基板の音速の縦波成分が、前記ガラス基板の一方面上に直接重ねられている前記メンブレンおよび前記バックプレートの一方の音速の縦波成分より３０００ｍ／ｓ以上小さい、請求項１に記載のＭＥＭＳマイクロフォン。 One of the membrane and the back plate is directly stacked on one surface of the glass substrate,
The longitudinal wave component of the speed of sound of the glass substrate is 3000 m / s or less smaller than the longitudinal wave component of the speed of sound of one of the membrane and the back plate directly stacked on one surface of the glass substrate. MEMS microphone. 前記ガラス基板の一方面上に直接重ねられている前記メンブレンおよび前記バックプレートの一方が複数層構造を有し、該複数層構造を構成する層における音速の縦波成分の差が１０００ｍ／ｓ以下である、請求項２に記載のＭＥＭＳマイクロフォン。

One of the membrane and the back plate directly stacked on one surface of the glass substrate has a multi-layer structure, and a difference between longitudinal wave components of sound speed in layers constituting the multi-layer structure is 1000 m / s or less. The MEMS microphone according to claim 2, wherein

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