JP4244232B2

JP4244232B2 - Condenser microphone and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4244232B2
Application number: JP2006196586A
Authority: JP
Inventors: 誠治平出; 隆洋寺田
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2026-07-19
Also published as: JP2008028513A; CN101111102A

Description

本発明はコンデンサマイクロホン及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a condenser microphone and a manufacturing method thereof.

従来、半導体デバイスの製造プロセスを応用して製造可能なコンデンサマイクロホンが知られている。コンデンサマイクロホンは、音波によって振動するダイアフラムと、空気などの誘電体を間に挟んでダイアフラムに対向するプレートとを有する。
特許文献１には、ダイアフラムの周辺部に屈曲部を有するコンデンサマイクロホンが開示されている。ダイアフラムの屈曲部は膜厚方向の段差を形成している。また特許文献２には、ダイアフラムの周辺部に通孔を有するコンデンサマイクロホンが開示されている。 Conventionally, a condenser microphone that can be manufactured by applying a manufacturing process of a semiconductor device is known. The condenser microphone includes a diaphragm that vibrates by sound waves, and a plate that faces the diaphragm with a dielectric such as air interposed therebetween.
Patent Document 1 discloses a condenser microphone having a bent portion around the diaphragm. The bent part of the diaphragm forms a step in the film thickness direction. Patent Document 2 discloses a condenser microphone having a through hole in the periphery of the diaphragm.

ここで、ダイアフラム上にプレートをＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の堆積により形成する場合、上述したような屈曲部や通孔がダイアフラムに形成されていると、その屈曲部の段差や通孔の外縁の形状がプレートに転写される。このように多くの場合、プレートには段部が形成される。一方、プレートには音波を通過させる通孔が形成される。しかしながら、上述したプレートの段部に通孔を形成すると、製造過程においてプレートに加わる外力や通電時に生じるプレートとダイアフラムとの間の静電引力による応力が段部に形成された通孔近傍に集中することにより、プレートが破損する恐れがある。 Here, when the plate is formed on the diaphragm by deposition such as CVD (Chemical Vapor Deposition), if the bent portion or the through hole as described above is formed in the diaphragm, the step of the bent portion or the outer edge of the through hole is formed. The shape of is transferred to the plate. Thus, in many cases, a step is formed on the plate. On the other hand, a through-hole through which sound waves pass is formed in the plate. However, when the through hole is formed in the step portion of the plate described above, the external force applied to the plate during the manufacturing process and the stress due to the electrostatic attraction between the plate and the diaphragm generated during energization are concentrated in the vicinity of the through hole formed in the step portion. Doing so may damage the plate.

米国特許出願公開第２００５／０２４１９４４号明細書US Patent Application Publication No. 2005/0241944 米国特許第４７７６０１９号明細書US Pat. No. 4,776,019

本発明は上述の問題を解決するためになされたものであって、プレートの強度が高いコンデンサマイクロホン及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a condenser microphone having a high plate strength and a method for manufacturing the same.

（１）上記目的を達成するためのコンデンサマイクロホンは、支持部と、前記支持部に支持され、複数の通孔からなる通孔群と固定電極とを有しているプレートと、前記固定電極に対向する可動電極を有し、音波によって振動するダイアフラムと、を備えている。そして、前記プレートは、膜厚方向の高さが異なる複数の平坦部と、隣り合う前記平坦部の間に段差を形成している段部とを有し、複数の前記通孔は前記平坦部を前記プレートの膜厚方向に貫通している。
プレートの通孔は平坦部に形成されている。すなわちプレートの通孔は段部の段差に跨って形成されていない。このようにプレートの応力が集中する段部に通孔が形成されていないので、その強度は段差に跨って通孔が形成されているものと比較して高い。ここで強度とは、構造物の破壊に対する耐性を示し、強度が高いとは外力により破壊されにくいことを意味し、強度が低いとは外力により破壊されやすいことを意味する。
前記ダイアフラムは膜厚方向の段差を形成する屈曲部を有し、前記段部の前記段差は、前記屈曲部の前記段差の転写形状であって前記屈曲部の前記段差に沿って延びていてもよい。
屈曲部を有するダイアフラム上にプレートを堆積により形成すると、プレートには屈曲部の段差の転写形状である段差が形成される。しかしながら、プレートの通孔はその段差に跨って形成されていないため、プレートの強度は段差に跨って通孔が形成されているものと比較して高い。
（２）前記ダイアフラムは通孔を有し、前記段部の前記段差は、前記ダイアフラムの前記通孔の外縁の転写形状であって、前記ダイアフラムの前記通孔の前記外縁に沿って延びていてもよい。
通孔を有するダイアフラム上にプレートを堆積により形成すると、プレートには通孔の外縁の転写形状である段差が形成される。しかしながら、プレートの通孔はその段差に跨って形成されていないため、プレートの強度は段差に跨って通孔が形成されているものと比較して高い。
（３）前記段部の前記段差は、前記ダイアフラムの端部の転写形状であって前記端部に沿って延びていてもよい。
ダイアフラムの端部上にプレートを堆積により形成すると、プレートにダイアフラムの端部の転写形状である段差が形成される。しかしながら、プレートの通孔群はその段差に跨って形成されていないため、プレートの強度は段差に跨って通孔が形成されているものと比較して高い。 (1) A condenser microphone for achieving the above object includes a support part, a plate supported by the support part and having a through hole group consisting of a plurality of through holes and a fixed electrode, and the fixed electrode. A diaphragm having opposed movable electrodes and vibrating by sound waves. The plate has a plurality of flat portions having different heights in the film thickness direction and a step portion forming a step between the adjacent flat portions, and the plurality of through holes are the flat portions. Is penetrated in the film thickness direction of the plate.
The through hole of the plate is formed in the flat part. That is, the through hole of the plate is not formed across the step of the step portion. Thus, since the through-hole is not formed in the step part where the stress of a plate concentrates, the intensity | strength is high compared with the thing in which the through-hole is formed ranging over a level | step difference. Here, “strength” indicates resistance to destruction of the structure. High strength means that the structure is not easily broken by external force, and low strength means that the structure is easily broken by external force.
The diaphragm has a bent portion that forms a step in the film thickness direction, and the step of the step portion is a transfer shape of the step of the bent portion, and extends along the step of the bent portion. Good.
When a plate is formed by deposition on a diaphragm having a bent portion, a step which is a transfer shape of the step of the bent portion is formed on the plate. However, since the through hole of the plate is not formed across the step, the strength of the plate is higher than that in which the through hole is formed across the step.
(2) The diaphragm has a through hole, and the step of the step portion is a transfer shape of an outer edge of the through hole of the diaphragm, and extends along the outer edge of the through hole of the diaphragm. Also good.
When a plate is formed on a diaphragm having a through hole by deposition, a step which is a transfer shape of the outer edge of the through hole is formed on the plate. However, since the through hole of the plate is not formed across the step, the strength of the plate is higher than that in which the through hole is formed across the step.
(3) The step of the step portion may be a transfer shape of an end portion of the diaphragm and may extend along the end portion.
When the plate is formed on the end portion of the diaphragm by deposition, a step which is a transfer shape of the end portion of the diaphragm is formed on the plate. However, since the through hole group of the plate is not formed across the step, the strength of the plate is higher than that in which the through hole is formed across the step.

（４）複数の前記通孔は前記プレートに均一に形成されてもよい。
プレートの通孔群は音波を通過させる通路として機能する。したがって、複数の通孔をプレートに均一に配置することにより、コンデンサマイクロホンの出力特性を高めることができる。
また一般にコンデンサマイクロホンの製造工程では、ダイアフラムとプレートとの間に形成した犠牲層をウェットエッチングにより除去し、ダイアフラムとプレートとの間に空隙を形成する。このときプレートの通孔群はエッチング液を通過させる通路として機能する。したがって、複数の通孔をプレートに均一に配置することにより、コンデンサマイクロホンの製造工程を簡素化したり、歩留まりを改善することができる。
ここで均一とは、対象とする複数の物が互いに異なる複数方向にそれぞれ略等間隔であることを意味する。 ( 4 ) The plurality of through holes may be formed uniformly in the plate.
The plate hole group functions as a passage through which sound waves pass. Therefore, the output characteristics of the condenser microphone can be improved by arranging the plurality of through holes uniformly on the plate.
In general, in a manufacturing process of a condenser microphone, a sacrificial layer formed between the diaphragm and the plate is removed by wet etching, and a gap is formed between the diaphragm and the plate. At this time, the through hole group of the plate functions as a passage through which the etching solution passes. Therefore, by uniformly disposing the plurality of through holes on the plate, the manufacturing process of the condenser microphone can be simplified and the yield can be improved.
Here, the term “uniform” means that a plurality of objects of interest are substantially equally spaced in different directions.

（５）前記通孔群は、前記段部の前記段差に沿って配列された複数列の前記通孔で構成され、前記段部の前記段差は、前記通孔の隣り合う列の間に形成されてもよい。
通孔群を構成する複数の通孔を上述のように配置することで、プレートの段部を避けながら複数の通孔をプレートに均一に配置することができる。 ( 5 ) The through hole group includes a plurality of rows of the through holes arranged along the step of the step portion, and the step of the step portion is formed between adjacent rows of the through holes. May be.
By arranging the plurality of through holes constituting the through hole group as described above, the plurality of through holes can be uniformly arranged on the plate while avoiding the stepped portion of the plate.

（６）前記段部の近傍に形成されている前記通孔の開口面積は、前記段部から離間している前記通孔の開口面積よりも小さくてもよい。
段部近傍の通孔の開口面積を段部から離間した通孔の開口面積よりも小さくすることにより、段差近傍における通孔の配置の自由度が高まる。したがって、プレートに複数の通孔を段差に跨らないように容易に配置することができる。 ( 6 ) The opening area of the through hole formed in the vicinity of the stepped portion may be smaller than the opening area of the through hole spaced from the stepped portion.
By making the opening area of the through hole near the step portion smaller than the opening area of the through hole spaced from the step portion, the degree of freedom of arrangement of the through holes in the vicinity of the step is increased. Therefore, a plurality of through holes can be easily arranged in the plate so as not to straddle the steps.

（７）上記目的を達成するためのコンデンサマイクロホンの製造方法は、支持部と、前記支持部に支持され固定電極及び複数の通孔を有しているプレートと、前記固定電極に対向する可動電極を有し音波によって振動するダイアフラムとを備えるコンデンサマイクロホンの製造方法であって、膜厚方向の段差を形成する屈曲部を有する前記ダイアフラムを堆積により形成し、前記ダイアフラム上に前記屈曲部を覆う犠牲層を堆積により形成し、
前記犠牲層上に堆積により、膜厚方向の高さが異なる複数の平坦部と、隣り合う前記平坦部の間に前記屈曲部の前記段差の転写形状である段差を形成する段部とを有する前記プレートを形成し、前記プレートをエッチングすることにより、前記平坦部を膜厚方向に貫通する前記通孔を形成し、前記犠牲層をエッチングすることにより、前記ダイアフラムと前記プレートとの間に空隙を形成することを含む。
屈曲部を有するダイアフラム上に屈曲部を覆う犠牲層を堆積により形成すると、犠牲層にダイアフラムの屈曲部の形状に応じた段部が形成される。したがって、この犠牲層上にプレートを堆積により形成すると、ダイアフラムの屈曲部の形状が犠牲層を介してプレートに転写され、プレートにダイアフラムの屈曲部の形状に応じた段部が形成される。そこで、プレートの平坦部に通孔を形成する。これにより通孔が段部の段差に跨って形成されることを防止することができる。すなわち、製造工程を複雑化することなく、プレートの強度が高いコンデンサマイクロホンを製造することができる。 ( 7 ) A method of manufacturing a condenser microphone for achieving the above object includes a support part, a plate supported by the support part and having a fixed electrode and a plurality of through holes, and a movable electrode facing the fixed electrode. A condenser microphone having a diaphragm that vibrates by sound waves, and a sacrificial covering the bent portion on the diaphragm by forming the diaphragm having a bent portion forming a step in the film thickness direction by deposition Forming a layer by deposition,
A plurality of flat portions having different heights in the film thickness direction by deposition on the sacrificial layer, and a step portion forming a step which is a transfer shape of the step of the bent portion between the adjacent flat portions. Forming the plate, etching the plate, forming the through-hole penetrating the flat portion in the film thickness direction, and etching the sacrificial layer, thereby providing a gap between the diaphragm and the plate. Forming.
When a sacrificial layer covering the bent portion is formed on the diaphragm having the bent portion by deposition, a step portion corresponding to the shape of the bent portion of the diaphragm is formed in the sacrificial layer. Therefore, when a plate is formed on the sacrificial layer by deposition, the shape of the bent portion of the diaphragm is transferred to the plate through the sacrificial layer, and a step portion corresponding to the shape of the bent portion of the diaphragm is formed on the plate. Therefore, a through hole is formed in the flat portion of the plate. Thereby, it can prevent that a through-hole is formed ranging over the level | step difference of a step part. That is, a condenser microphone with high plate strength can be manufactured without complicating the manufacturing process.

（８）上記目的を達成するためのコンデンサマイクロホンの製造方法は、支持部と、前記支持部に支持され固定電極及び複数の通孔を有しているプレートと、前記固定電極に対向する可動電極を有し音波によって振動するダイアフラムとを備えるコンデンサマイクロホンの製造方法であって、前記ダイアフラムを堆積により形成し、前記ダイアフラムをエッチングすることにより、前記ダイアフラムを膜厚方向に貫通する通孔を形成し、前記ダイアフラム上に前記通孔を覆う犠牲層を堆積により形成し、前記犠牲層上に堆積により、膜厚方向の高さが異なる複数の平坦部と、隣り合う前記平坦部の間に前記通孔の外縁の転写形状である段差を形成する段部とを有する前記プレートを形成し、前記プレートをエッチングすることにより、前記平坦部を膜厚方向に貫通する前記通孔を形成し、前記犠牲層をエッチングすることにより、前記ダイアフラムと前記プレートとの間に空隙を形成することを含む。
通孔を有するダイアフラム上に通孔を覆う犠牲層を堆積により形成すると、犠牲層にダイアフラムの通孔の形状に応じた段部が形成される。したがって、この犠牲層上にプレートを堆積により形成すると、ダイアフラムの通孔の形状が犠牲層を介してプレートに転写され、プレートの通孔上の部分には通孔の形状に応じた段部が形成される。そこで、プレートの平坦部に通孔を形成する。これにより通孔が段部の段差に跨って形成されることを防止することができる。すなわち、製造工程を複雑化することなく、プレートの強度が高いコンデンサマイクロホンを製造することができる。 ( 8 ) A method of manufacturing a condenser microphone for achieving the above object includes a support portion, a plate supported by the support portion and having a fixed electrode and a plurality of through holes, and a movable electrode facing the fixed electrode. A condenser microphone including a diaphragm that vibrates with sound waves, wherein the diaphragm is formed by deposition, and the diaphragm is etched to form a through-hole penetrating the diaphragm in the film thickness direction. Forming a sacrificial layer covering the through hole on the diaphragm by deposition, and depositing the sacrificial layer on the sacrificial layer by the deposition between a plurality of flat portions having different heights in the film thickness direction and the adjacent flat portions. Forming the plate having a step portion forming a step which is a transfer shape of the outer edge of the hole, and etching the plate Tan portion forming the hole penetrating in the thickness direction, by etching the sacrificial layer, and forming a gap between said diaphragm plate.
When a sacrificial layer covering the through hole is formed on the diaphragm having the through hole by deposition, a step portion corresponding to the shape of the through hole of the diaphragm is formed in the sacrificial layer. Therefore, when a plate is formed on the sacrificial layer by deposition, the shape of the through hole of the diaphragm is transferred to the plate through the sacrificial layer, and a step portion corresponding to the shape of the through hole is formed on the portion of the through hole of the plate. It is formed. Therefore, a through hole is formed in the flat portion of the plate. Thereby, it can prevent that a through-hole is formed ranging over the level | step difference of a step part. That is, a condenser microphone with high plate strength can be manufactured without complicating the manufacturing process.

（９）上記目的を達成するためのコンデンサマイクロホンの製造方法は、支持部と、前記支持部に支持され固定電極及び複数の通孔を有しているプレートと、前記固定電極に対向する可動電極を有し音波によって振動するダイアフラムとを備えるコンデンサマイクロホンの製造方法であって、前記ダイアフラムを堆積により形成し、前記ダイアフラムの端部を覆う犠牲層を堆積により形成し、前記犠牲層上に堆積により、膜厚方向の高さが異なる複数の平坦部と、隣り合う前記平坦部の間に前記ダイアフラムの前記端部の転写形状である段差を形成する段部とを有する前記プレートを形成し、前記プレートをエッチングすることにより、前記平坦部を膜厚方向に貫通する前記通孔を形成し、前記犠牲層をエッチングすることにより、前記ダイアフラムと前記プレートとの間に空隙を形成する、ことを含む。
ダイアフラムの端部上に端部を覆う犠牲層を堆積により形成すると、犠牲層にダイアフラムの端部の形状に応じた段部が形成される。したがって、この犠牲層上にプレートを堆積により形成すると、ダイアフラムの端部の形状が犠牲層を介してプレートに転写され、プレートの端部上の部分にはその端部の形状に応じた段部が形成される。そこで、プレートの平坦部に通孔を形成する。これにより通孔が段部の段差に跨って形成されることを防止することができる。すなわち、製造工程を複雑化することなく、プレートの強度が高いコンデンサマイクロホンを製造することができる。
( 9 ) A method of manufacturing a condenser microphone for achieving the above object includes a support part, a plate supported by the support part and having a fixed electrode and a plurality of through holes, and a movable electrode facing the fixed electrode. And a diaphragm that vibrates by sound waves, wherein the diaphragm is formed by deposition, a sacrificial layer that covers an end of the diaphragm is formed by deposition, and the sacrificial layer is deposited on the sacrificial layer by deposition Forming the plate having a plurality of flat portions having different heights in the film thickness direction and a step portion forming a step which is a transfer shape of the end portion of the diaphragm between the adjacent flat portions, By etching the plate, the through-hole penetrating the flat portion in the film thickness direction is formed, and by etching the sacrificial layer, the dashes are formed. Forming a gap between Afuramu said plate comprises.
When a sacrificial layer covering the end portion is formed on the end portion of the diaphragm by deposition, a step portion corresponding to the shape of the end portion of the diaphragm is formed in the sacrificial layer. Therefore, when the plate is formed on the sacrificial layer by deposition, the shape of the end portion of the diaphragm is transferred to the plate via the sacrificial layer, and a step portion corresponding to the shape of the end portion is formed on the portion on the end portion of the plate. Is formed. Therefore, a through hole is formed in the flat portion of the plate. Thereby, it can prevent that a through-hole is formed ranging over the level | step difference of a step part. That is, a condenser microphone with high plate strength can be manufactured without complicating the manufacturing process.

尚、本明細書において、「・・・上に形成する」とは、技術上の阻害要因がない限りにおいて、「・・・上に直に形成する」と、「・・・上に中間物を介して形成する」の両方を含む意味とする。 In the present specification, “... formed on” means “... formed directly on” and “... on the intermediate” unless there is a technical impediment. It is meant to include both “formed through”.

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。各実施形態において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付された他の実施形態の構成要素と対応する。
（第一実施形態）
図１に示す第一実施形態のコンデンサマイクロホン１は、半導体製造プロセスを用いて製造される所謂シリコンマイクロホンであって、プレート３０側から到達する音を電気信号に変換する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the component to which the same code | symbol was attached | subjected corresponds to the component of the other embodiment to which the code | symbol was attached | subjected.
(First embodiment)
A capacitor microphone 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is a so-called silicon microphone manufactured using a semiconductor manufacturing process, and converts sound arriving from the plate 30 side into an electric signal.

１．感音部の構成
コンデンサマイクロホン１の感音部は、基板１０、第一膜、第二膜、第三膜及び第四膜からなる積層構造を有している。
基板１０は例えば単結晶シリコン基板である。基板１０には検出対象の音波の進行方向の反対側からダイアフラム２０が受ける圧力を緩和するためのキャビティ１１が形成されている。 1. Configuration of Sound Sensing Unit The sound sensing unit of the condenser microphone 1 has a laminated structure including the substrate 10, the first film, the second film, the third film, and the fourth film.
The substrate 10 is, for example, a single crystal silicon substrate. The substrate 10 is formed with a cavity 11 for relieving the pressure received by the diaphragm 20 from the opposite side of the traveling direction of the sound wave to be detected.

第一膜は、二酸化シリコンなどからなる絶縁性の薄膜である。第一膜で構成される第一支持部１２は、ダイアフラム２０と基板１０との間に空隙が形成されるように第二膜を基板１０上に支持している。第一膜には円形の開口１３が形成されている。
第二膜は、例えばＰ（リン）が不純物として添加されたポリシリコンからなる導電性の薄膜である。第二膜の第一膜から固着していない部分は、ダイアフラム２０を構成している。ダイアフラム２０は第一膜とも第三膜とも固着しておらず、音波によって振動する可動電極として機能する。ダイアフラム２０はキャビティ１１を覆う円形である。そして、ダイアフラム２０の周辺部には、膜厚方向に屈曲する屈曲部２２が形成されている。ダイアフラム２０の屈曲部２２は中央部の全周に形成されている。
第三膜は、第一膜と同様に例えば二酸化シリコンからなる絶縁性の薄膜である。第三膜で構成される第二支持部１４は、導電性の第二膜と第四膜とを絶縁し、第四膜を第二膜上に支持している。第三膜には円形の開口１５が形成されている。 The first film is an insulating thin film made of silicon dioxide or the like. The first support portion 12 formed of the first film supports the second film on the substrate 10 so that a gap is formed between the diaphragm 20 and the substrate 10. A circular opening 13 is formed in the first film.
The second film is a conductive thin film made of polysilicon to which, for example, P (phosphorus) is added as an impurity. The portion of the second film that is not fixed from the first film constitutes the diaphragm 20. The diaphragm 20 is not fixed to the first film or the third film, and functions as a movable electrode that vibrates by sound waves. The diaphragm 20 has a circular shape that covers the cavity 11. A bent portion 22 that bends in the film thickness direction is formed in the peripheral portion of the diaphragm 20. The bent portion 22 of the diaphragm 20 is formed all around the center portion.
The third film is an insulating thin film made of, for example, silicon dioxide, like the first film. The second support portion 14 formed of the third film insulates the conductive second film and the fourth film, and supports the fourth film on the second film. A circular opening 15 is formed in the third film.

第四膜は、第二膜と同様に例えばＰが不純物として添加されたポリシリコンからなる導電性の薄膜である。第四膜の第三膜に固着していない部分はプレート３０を構成している。プレート３０は段部３２及び平坦部３３を有している。段部３２の段差は屈曲部２２の段差の転写形状であり屈曲部２２の段差に沿って延びる円形である。平坦部３３は段部３２の両側に形成されている。
またプレート３０は通孔群３４を有している。通孔群３４は同心円上に配列された多数の通孔３６で構成されている。同一円上に配列された通孔３６は周方向に等間隔に形成されている（図１に示すＰ１参照）。通孔３６の隣り合う列の間隔（図１に示すＰ２参照）は等しく、通孔３６が段部３２に配置されない値に設定されている。すなわち、多数の通孔３６は段部３２を避けて、プレート３０の平坦部３３に均一に形成されている。ここで、段部３２を避けてプレート３０に通孔３６を形成するとは、各通孔３６が段部３２の段差に跨ってその両側の平坦部３３に開口しないようにプレート３０に複数の通孔３６を形成することを意味する。 The fourth film is a conductive thin film made of polysilicon to which, for example, P is added as an impurity, like the second film. The portion of the fourth membrane that is not fixed to the third membrane constitutes the plate 30. The plate 30 has a step portion 32 and a flat portion 33. The step of the step portion 32 is a transfer shape of the step of the bent portion 22 and is a circle extending along the step of the bent portion 22. The flat part 33 is formed on both sides of the step part 32.
The plate 30 has a through hole group 34. The through hole group 34 includes a large number of through holes 36 arranged concentrically. The through holes 36 arranged on the same circle are formed at equal intervals in the circumferential direction (see P1 shown in FIG. 1). The interval between adjacent rows of the through holes 36 (see P2 shown in FIG. 1) is equal, and is set to a value at which the through holes 36 are not arranged in the step portion 32. That is, many through holes 36 are uniformly formed in the flat portion 33 of the plate 30, avoiding the step portion 32. Here, the formation of the through holes 36 in the plate 30 while avoiding the step portions 32 means that a plurality of through holes are passed through the plate 30 so that each through hole 36 does not open to the flat portions 33 on both sides of the step portions 32. It means that the hole 36 is formed.

２．検出部の構成
コンデンサマイクロホン１の検出部の一例を図１（Ｂ）に示す回路図に基づいて説明する。ダイアフラム２０はバイアス電源に接続されている。具体的には、バイアス電源の端子１０２に接続されているリード１０４及びリード１０６がそれぞれ第二薄膜及び基板１０に接続されている。この結果、ダイアフラム２０と基板１０とは実質的に同じ電位となる。また、プレート３０はオペアンプ１００の入力端子に接続されている。具体的には、オペアンプ１００の入力端子に接続されているリード１０８が第四膜に接続されている。オペアンプ１００の入力インピーダンスは高い。 2. Configuration of Detection Unit An example of the detection unit of the condenser microphone 1 will be described with reference to a circuit diagram shown in FIG. The diaphragm 20 is connected to a bias power source. Specifically, the lead 104 and the lead 106 connected to the terminal 102 of the bias power source are connected to the second thin film and the substrate 10, respectively. As a result, the diaphragm 20 and the substrate 10 have substantially the same potential. The plate 30 is connected to the input terminal of the operational amplifier 100. Specifically, the lead 108 connected to the input terminal of the operational amplifier 100 is connected to the fourth film. The input impedance of the operational amplifier 100 is high.

３．コンデンサマイクロホンの作動
音波がプレート３０の通孔３６を通過してダイアフラム２０に伝搬すると、ダイアフラム２０は音波により振動する。ダイアフラム２０が振動すると、その振動によりプレート３０とダイアフラム２０との間の距離が変化し、ダイアフラム２０とプレート３０とにより形成される静電容量が変化する。 3. Operation of the condenser microphone When sound waves pass through the through holes 36 of the plate 30 and propagate to the diaphragm 20, the diaphragm 20 vibrates due to the sound waves. When the diaphragm 20 vibrates, the distance between the plate 30 and the diaphragm 20 changes due to the vibration, and the capacitance formed by the diaphragm 20 and the plate 30 changes.

ここでプレート３０は、上述したように入力インピーダンスの高いオペアンプ１００に接続されている。そのため、ダイアフラム２０とプレート３０とにより形成される静電容量が変化したとしても、プレート３０に存在する電荷のオペアンプ１００への移動量は極わずかである。したがって、プレート３０及びダイアフラム２０に存在する電荷は変化しないものとみなすことができる。これにより、ダイアフラム２０とプレート３０とにより形成される静電容量の変化をプレート３０の電位変化として取り出すことができる。このようにしてコンデンサマイクロホン１は、ダイアフラム２０とプレート３０とにより形成される静電容量の極めてわずかな変化を電気信号として出力する。すなわち、コンデンサマイクロホン１は、ダイアフラム２０に加わる音圧の変化を静電容量の変化に変換し、静電容量の変化を電圧の変化に変換することにより、音圧の変化に相関する電気信号を出力する。 Here, the plate 30 is connected to the operational amplifier 100 having a high input impedance as described above. For this reason, even if the capacitance formed by the diaphragm 20 and the plate 30 changes, the amount of charge existing on the plate 30 moves to the operational amplifier 100 is very small. Therefore, it can be considered that the electric charge which exists in the plate 30 and the diaphragm 20 does not change. Thereby, a change in electrostatic capacitance formed by the diaphragm 20 and the plate 30 can be taken out as a change in potential of the plate 30. In this way, the condenser microphone 1 outputs an extremely slight change in the capacitance formed by the diaphragm 20 and the plate 30 as an electric signal. That is, the condenser microphone 1 converts the change in sound pressure applied to the diaphragm 20 into a change in capacitance, and converts the change in capacitance into a change in voltage, thereby generating an electrical signal correlated with the change in sound pressure. Output.

４．コンデンサマイクロホンの製造方法
はじめに、図２（Ａ１）に示すように、基板１０（図１参照）となるウェハ５０上に第一膜５１を堆積する。そして第一膜５１をエッチングすることにより、第一膜５１に円環状の凹部５１ａを形成する。具体的には、例えば次のとおりである。プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって単結晶シリコンウェハ５０上に二酸化シリコンを堆積させることにより第一膜５１を形成する。次に、第一膜５１の表面全体にフォトレジスト膜を塗布した後、所定のレジストマスクを用いた露光及び現像を行うフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等の異方性エッチングによって第一膜５１を選択的に除去することにより、第一膜５１に円環状の凹部５１ａを形成する。 4). 2. Method of Manufacturing Capacitor Microphone First, as shown in FIG. 2 (A1), a first film 51 is deposited on a wafer 50 to be a substrate 10 (see FIG. 1). Then, by etching the first film 51, an annular recess 51 a is formed in the first film 51. Specifically, for example, it is as follows. The first film 51 is formed by depositing silicon dioxide on the single crystal silicon wafer 50 by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition). Next, after a photoresist film is applied to the entire surface of the first film 51, a resist pattern is formed by photolithography that performs exposure and development using a predetermined resist mask, and an anisotropic process such as RIE (Reactive Ion Etching). By selectively removing the first film 51 by reactive etching, an annular recess 51 a is formed in the first film 51.

次に、図２（Ａ２）に示すように、第一膜５１上に第二膜５２を堆積する。具体的には、減圧ＣＶＤ法を用いてＰが添加されたポリシリコンを第一膜５１上に堆積させることにより、第二膜５２を形成する。第二膜５２には、第一膜５１の凹部５１ａに応じた屈曲部２２が形成される。
次に、図２（Ａ３）に示すように、第二膜５２上に第三膜５３を堆積する。具体的には、プラズマＣＶＤによって第二膜５２上に二酸化シリコンを堆積させることにより第三膜５３を形成する。第三膜５３には、第二膜５２の屈曲部２２に応じた凹部５３ａが形成される。 Next, a second film 52 is deposited over the first film 51 as shown in FIG. Specifically, the second film 52 is formed by depositing polysilicon doped with P on the first film 51 using a low pressure CVD method. The second film 52 is formed with a bent portion 22 corresponding to the recess 51 a of the first film 51.
Next, a third film 53 is deposited over the second film 52 as shown in FIG. Specifically, the third film 53 is formed by depositing silicon dioxide on the second film 52 by plasma CVD. In the third film 53, a recess 53 a corresponding to the bent part 22 of the second film 52 is formed.

次に、図３（Ａ４）に示すように、第三膜５３上に第四膜５４を堆積する。通孔群３４を有する第四膜５４を形成する。具体的には、減圧ＣＶＤ法を用いてＰが添加されたポリシリコンを第三膜５３上に堆積させることにより第四膜５４を形成する。この結果、第四膜５４の屈曲部２２上の部位には第三膜５３の凹部５３ａに応じた段部３２が形成される。そして、第四膜５４の段部３２の両側には板状の平坦部が形成される。 Next, as shown in FIG. 3 (A4), a fourth film 54 is deposited over the third film 53. A fourth film 54 having a through hole group 34 is formed. Specifically, the fourth film 54 is formed by depositing polysilicon doped with P on the third film 53 by using a low pressure CVD method. As a result, a step portion 32 corresponding to the concave portion 53a of the third film 53 is formed on the portion of the fourth film 54 on the bent portion 22. Then, plate-like flat portions are formed on both sides of the step portion 32 of the fourth film 54.

次に、第四膜５４をエッチングすることにより、第四膜５４の平坦部に多数の通孔３６を形成する。具体的には、第四膜５４の表面全体にフォトレジスト膜を塗布した後、所定のレジストマスクを用いた露光及び現像を行うフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、ＲＩＥ等の異方性エッチングによって第四膜５４を選択的に除去する。 Next, the fourth film 54 is etched to form a large number of through holes 36 in the flat portion of the fourth film 54. Specifically, after a photoresist film is applied to the entire surface of the fourth film 54, a resist pattern is formed by photolithography that performs exposure and development using a predetermined resist mask, and is performed by anisotropic etching such as RIE. The fourth film 54 is selectively removed.

次に、図３（Ａ５）に示すように、ウェハ５０にキャビティ１１を形成する。具体的には、例えば次のとおりである。ウェハ５０の裏面全体にフォトレジスト膜を塗布した後、所定のレジストマスクを用いた露光及び現像を行うフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、Ｄｅｅｐ−ＲＩＥ等の異方性エッチングによりウェハ５０を選択的に除去することにより、ウェハ５０にキャビティ１１を形成する。 Next, the cavity 11 is formed in the wafer 50 as shown in FIG. Specifically, for example, it is as follows. After a photoresist film is applied to the entire back surface of the wafer 50, a resist pattern is formed by photolithography that performs exposure and development using a predetermined resist mask, and the wafer 50 is selectively etched by anisotropic etching such as Deep-RIE. As a result, the cavity 11 is formed in the wafer 50.

次に、図３（Ａ６）に示すように、第一膜５１及び第三膜５３を選択的に除去することにより、開口１３及び開口１５を形成し、第三膜５３から第二膜５２を露出させる。具体的には、例えば次のとおりである。第三膜５３及び第四膜５４の表面全体にフォトレジスト膜を塗布する。そしてレジストマスクを用いた露光及び現像を行うフォトリソグラフィにより、通孔群３４を露出させる開口を有するレジストパターンを形成する。次に、例えばバッファードフッ酸（Buffered HF）等のエッチング液を使用した等方的なウェットエッチング、若しくは等方的なエッチングと異方的なエッチングの組み合わせにより、シリコン酸化膜である第一膜５１及び第三膜５３を選択的に除去する。このときエッチング液は、第四膜５４の通孔３６及び基板１０のキャビティ１１から浸入し、第一膜５１及び第三膜５３を溶解させる。通孔群３４及びキャビティ１１を適切に設計することにより、開口１３及び開口１５がそれぞれ第一膜５１及び第三膜５３に形成される。この結果、感音部のダイアフラム２０、プレート３０、第一支持部１２、第二支持部１４が形成される（図１参照）。
その後のダイシング、パッケージングなどの工程を経て、コンデンサマイクロホン１が完成する。 Next, as shown in FIG. 3 (A6), by selectively removing the first film 51 and the third film 53, the opening 13 and the opening 15 are formed, and the second film 52 is formed from the third film 53. Expose. Specifically, for example, it is as follows. A photoresist film is applied to the entire surface of the third film 53 and the fourth film 54. Then, a resist pattern having an opening exposing the through hole group 34 is formed by photolithography that performs exposure and development using a resist mask. Next, the first film that is a silicon oxide film is formed by isotropic wet etching using an etching solution such as buffered hydrofluoric acid (Buffered HF) or a combination of isotropic etching and anisotropic etching. 51 and the third film 53 are selectively removed. At this time, the etching solution enters from the through hole 36 of the fourth film 54 and the cavity 11 of the substrate 10 to dissolve the first film 51 and the third film 53. By appropriately designing the through hole group 34 and the cavity 11, the opening 13 and the opening 15 are formed in the first film 51 and the third film 53, respectively. As a result, the diaphragm 20, the plate 30, the first support portion 12, and the second support portion 14 are formed (see FIG. 1).
The condenser microphone 1 is completed through subsequent processes such as dicing and packaging.

（第二実施形態〜第七実施形態）
第二実施形態〜第七実施形態のコンデンサマイクロホンの感音部は、第一実施形態のコンデンサマイクロホン１と同様の積層構造を有している。したがって、以下の第二実施形態〜第七実施形態の説明では、第一実施形態と共通する構成要素の説明を省略する。
（第二実施形態）
１．感音部の構成
図４に示すように、第二実施形態のコンデンサマイクロホン２は、ダイアフラム２２０及びプレート２３０が第一実施形態のコンデンサマイクロホン１と異なる。コンデンサマイクロホン２のダイアフラム２２０の周辺部には、中央部を取り囲むスリット２２２が形成されている。 (Second Embodiment to Seventh Embodiment)
The sound sensing part of the condenser microphone of the second embodiment to the seventh embodiment has the same laminated structure as the condenser microphone 1 of the first embodiment. Therefore, in the description of the second embodiment to the seventh embodiment below, the description of the components common to the first embodiment is omitted.
(Second embodiment)
1. Configuration of Sound Sensing Unit As shown in FIG. 4, the condenser microphone 2 of the second embodiment is different from the condenser microphone 1 of the first embodiment in the diaphragm 220 and the plate 230. A slit 222 surrounding the center is formed in the periphery of the diaphragm 220 of the condenser microphone 2.

プレート２３０は段部２３２及び平坦部２３３を有している。段部２３２の段差はスリット２２２の縁部の転写形状でありスリット２２２の縁部に沿って延びている。平坦部２３３は段部２３２の両側に形成されている。またプレート２３０は通孔群２３４を有している。通孔群２３４は、第一実施形態の通孔群３４と同様に、同心円上に配列された多数の通孔３６で構成されている。但し、同一円上に配列された通孔３６の間隔（図４に示すＰ１参照）は、通孔３６が段部２３２の径方向に延びる部分２３２ａに位置しないように設定されている。すなわち、多数の通孔３６は段部２３２を避けて、プレート２３０の平坦部２３３に均一に形成されている。
第二実施形態のコンデンサマイクロホン２の検出部の構成は、第一実施形態のコンデンサマイクロホン１と実質的に同一であるため、説明を省略する。 The plate 230 has a step portion 232 and a flat portion 233. The step of the step portion 232 is a transfer shape of the edge of the slit 222 and extends along the edge of the slit 222. The flat part 233 is formed on both sides of the step part 232. The plate 230 has a through hole group 234. The through-hole group 234 includes a large number of through-holes 36 arranged concentrically like the through-hole group 34 of the first embodiment. However, the interval between the through holes 36 arranged on the same circle (see P <b> 1 shown in FIG. 4) is set so that the through holes 36 are not positioned in the portion 232 a extending in the radial direction of the step portion 232. That is, the many through holes 36 are uniformly formed in the flat portion 233 of the plate 230, avoiding the step portion 232.
Since the configuration of the detection unit of the condenser microphone 2 of the second embodiment is substantially the same as that of the condenser microphone 1 of the first embodiment, the description thereof is omitted.

２．コンデンサマイクロホンの製造方法
はじめに、図５（Ａ１）に示すように、ウェハ５０上に第一膜５１及び第二膜５２を堆積する。そして第二膜５２をエッチングすることにより、第二膜５２にスリット２２２を形成する。
次に、図５（Ａ２）に示すように、第一膜５１及び第二膜５２上に第三膜５３を堆積する。第三膜５３には、第二膜５２のスリット２２２に応じた凹部２５３ａが形成される。 2. First, as shown in FIG. 5A1, a first film 51 and a second film 52 are deposited on the wafer 50. Then, the second film 52 is etched to form slits 222 in the second film 52.
Next, a third film 53 is deposited over the first film 51 and the second film 52 as shown in FIG. In the third film 53, a recess 253a corresponding to the slit 222 of the second film 52 is formed.

次に、図５（Ａ３）に示すように、第三膜５３上に第四膜５４を堆積する。この結果、第四膜５４のスリット２２２上の部位には、第三膜５３の凹部２５３ａに応じた段部２３２が形成される。そして、第四膜５４の段部２３２の両側には板状の平坦部が形成される。
次に、第四膜５４をエッチングすることにより、前記第四膜５４の平坦部に多数の通孔３６を形成する。その後の工程は第一実施形態の製造方法と実質的に同一である。 Next, as shown in FIG. 5 (A3), a fourth film 54 is deposited over the third film 53. As a result, a step portion 232 corresponding to the concave portion 253a of the third film 53 is formed at a position on the slit 222 of the fourth film 54. A plate-like flat portion is formed on both sides of the step portion 232 of the fourth film 54.
Next, the fourth film 54 is etched to form a large number of through holes 36 in the flat portion of the fourth film 54. Subsequent steps are substantially the same as the manufacturing method of the first embodiment.

（第三実施形態）
１．感音部の構成
図６に示すように、第三実施形態のコンデンサマイクロホン３は、ダイアフラム３２０、プレート３３０、キャビティ３１１等が第一実施形態のコンデンサマイクロホン１と異なる。ダイアフラム３２０及びプレート３３０は、キャビティ３１１上で立体交差している。具体的には、ダイアフラム３２０は例えば方形の第二膜で構成されている。そしてプレート３３０は、その長手方向が第二膜の長手方向と直交する方形の第四膜で構成されている。プレート３３０は段部３３２及び平坦部３３３を有している。段部３３２の段差は、ダイアフラム３２０の端部３２０ａの転写形状であり、端部３２０ａに沿ってプレート３３０の短手方向の一端から他端まで延びている。平坦部３３３は段部３３２の両側に形成されている。
ガード電極３００は、ダイアフラム３２０の短手方向の両側に配置されている第二膜で構成されている。ガード電極３００は、コンデンサマイクロホン３の寄生容量低減のために、基板１０と第四膜との間に形成される。 (Third embodiment)
1. Configuration of Sound Sensing Unit As shown in FIG. 6, the condenser microphone 3 of the third embodiment is different from the condenser microphone 1 of the first embodiment in a diaphragm 320, a plate 330, a cavity 311 and the like. The diaphragm 320 and the plate 330 intersect each other on the cavity 311. Specifically, the diaphragm 320 is formed of, for example, a square second film. And the plate 330 is comprised by the square 4th film | membrane whose longitudinal direction is orthogonal to the longitudinal direction of a 2nd film | membrane. The plate 330 has a step portion 332 and a flat portion 333. The step of the step portion 332 is a transfer shape of the end portion 320a of the diaphragm 320, and extends from one end of the plate 330 to the other end along the end portion 320a. The flat portion 333 is formed on both sides of the step portion 332.
The guard electrode 300 is composed of a second film disposed on both sides of the diaphragm 320 in the short direction. The guard electrode 300 is formed between the substrate 10 and the fourth film in order to reduce the parasitic capacitance of the condenser microphone 3.

通孔群３３４は、段部３３２の段差に沿って直線上に等間隔（図６に示すＰ３１参照）に配列された複数列の通孔３６により構成されている。通孔３６の隣り合う列の間隔（図６に示すＰ３２）は、通孔３６が段部３３２部分に配置されない値に設定されている。すなわち、多数の通孔３６は段部３３２を避けて、プレート３３０の平坦部３３３に均一に形成されている。
パッド３０１は第二膜で構成されダイアフラム３２０と繋がっている。パッド３０２は第二膜で構成されガード電極３００と繋がっている。パッド３０３は第四膜で構成されプレート３３０と繋がっている。 The through-hole group 334 is configured by a plurality of rows of through-holes 36 arranged at equal intervals (see P31 shown in FIG. 6) on a straight line along the step of the step portion 332. The interval between adjacent rows of the through holes 36 (P32 shown in FIG. 6) is set to a value at which the through holes 36 are not arranged in the step portion 332 portion. That is, the many through holes 36 are uniformly formed in the flat portion 333 of the plate 330, avoiding the step portion 332.
The pad 301 is composed of a second film and is connected to the diaphragm 320. The pad 302 is composed of a second film and is connected to the guard electrode 300. The pad 303 is composed of a fourth film and is connected to the plate 330.

２．検出部の構成とコンデンサマイクロホンの作動
図６（Ｂ）の回路図に示すように、ガード電極３００はオペアンプ１００の出力端子に接続されている。具体的には、オペアンプ１００の出力端子に接続されているリード１１０がガード電極３００に接続されている。オペアンプ１００の増幅度は１に設定されている。この点を除き、コンデンサマイクロホン３の検出部の構成は、第一実施形態のコンデンサマイクロホン１と実質的に同一である。
上述したようにオペアンプ１００の増幅度が１に設定されているため、ガード電極３００とプレート３３０とは実質的に同電位となる。したがって、ガード電極３００とプレート３３０とは実質的に寄生容量を形成しない。一方、ガード電極３００と基板１０とが形成する容量はオペアンプ１００とバイアス電源との間に入るため、コンデンサマイクロホン３の感度に殆ど影響を与えることはない。この結果、コンデンサマイクロホン３の寄生容量は小さくなる。 2. Configuration of Detection Unit and Operation of Capacitor Microphone As shown in the circuit diagram of FIG. 6B, the guard electrode 300 is connected to the output terminal of the operational amplifier 100. Specifically, the lead 110 connected to the output terminal of the operational amplifier 100 is connected to the guard electrode 300. The amplification degree of the operational amplifier 100 is set to 1. Except for this point, the configuration of the detection unit of the condenser microphone 3 is substantially the same as that of the condenser microphone 1 of the first embodiment.
As described above, since the amplification degree of the operational amplifier 100 is set to 1, the guard electrode 300 and the plate 330 have substantially the same potential. Therefore, the guard electrode 300 and the plate 330 do not substantially form a parasitic capacitance. On the other hand, since the capacitance formed by the guard electrode 300 and the substrate 10 enters between the operational amplifier 100 and the bias power source, the sensitivity of the capacitor microphone 3 is hardly affected. As a result, the parasitic capacitance of the condenser microphone 3 is reduced.

３．コンデンサマイクロホンの製造方法
はじめに、図７に示すように、ウェハ５０上に第一膜５１及び第二膜５２を堆積する。第一膜５１及び第二膜５２は、第一実施形態のコンデンサマイクロホン１と同様にプラズマＣＶＤや減圧ＣＶＤによって形成する。そして第二膜５２をエッチングすることにより、ダイアフラム３２０を構成する方形の第二膜５２、ガード電極３００、パッド３０１及びパッド３０２を形成する（図６参照）。 3. First, as shown in FIG. 7, a first film 51 and a second film 52 are deposited on the wafer 50. The 1st film | membrane 51 and the 2nd film | membrane 52 are formed by plasma CVD or low pressure CVD similarly to the capacitor | condenser microphone 1 of 1st embodiment. Then, the second film 52 is etched to form the second rectangular film 52, the guard electrode 300, the pad 301, and the pad 302 that constitute the diaphragm 320 (see FIG. 6).

次に、図８に示すように、第一膜５１及び第二膜５２上に第三膜５３を堆積する。例えば第三膜５３は、第一実施形態のコンデンサマイクロホン１と同様にプラズマＣＶＤ等で形成する。第三膜５３には、第二膜５２の端部３５２ａに応じた段部３５３が形成される。
次に、第三膜５３上に第四膜５４を堆積する。この結果、第四膜５４の第三膜５３の端部３５２ａ上の部位には、第三膜５３の段部３５３に応じた段部３３２が形成される。そして、第四膜５４の段部３３２の両側には板状の平坦部が形成される。
次に、第四膜５４をエッチングすることにより、第四膜５４の平坦部に多数の通孔３６を形成する。 Next, as shown in FIG. 8, a third film 53 is deposited on the first film 51 and the second film 52. For example, the third film 53 is formed by plasma CVD or the like, like the condenser microphone 1 of the first embodiment. A step portion 353 corresponding to the end portion 352 a of the second film 52 is formed in the third film 53.
Next, a fourth film 54 is deposited on the third film 53. As a result, a stepped portion 332 corresponding to the stepped portion 353 of the third film 53 is formed at a portion on the end portion 352 a of the third film 53 of the fourth film 54. Then, plate-like flat portions are formed on both sides of the step portion 332 of the fourth film 54.
Next, the fourth film 54 is etched to form a large number of through holes 36 in the flat portion of the fourth film 54.

次に、図９に示すように、ダイアフラム３２０及びプレート３３０の交差部分に対応する方形のキャビティ３１１をウェハ５０に形成する。そして、ダイアフラム３２０及びプレート３３０の交差部分の近傍を露出させるレジストパターン５５を用いて、第一実施形態の製造方法と同様に第一膜５１及び第三膜５３を選択的に除去する。その後の工程は第一実施形態の製造方法と実質的に同一である。 Next, as shown in FIG. 9, a rectangular cavity 311 corresponding to the intersecting portion of the diaphragm 320 and the plate 330 is formed in the wafer 50. Then, the first film 51 and the third film 53 are selectively removed using the resist pattern 55 that exposes the vicinity of the intersection of the diaphragm 320 and the plate 330 in the same manner as in the manufacturing method of the first embodiment. Subsequent steps are substantially the same as the manufacturing method of the first embodiment.

（第四実施形態）
１．感音部の構成
図１０に示すように、第四実施形態のコンデンサマイクロホン４は、ダイアフラム４２０、プレート４３０等が第一実施形態のコンデンサマイクロホン１と異なる。第二膜で構成されるダイアフラム４２０は、スペーサ４００を介してプレート４３０に吊り下げられている。ダイアフラム４２０は他の膜から分断され、キャビティ１１上に位置している。第三膜で構成されるスペーサ４００は円環状である。スペーサ４００の下端はダイアフラム４２０の周辺部に固着し、スペーサ４００の上端はプレート４３０の中間部に固着している。 (Fourth embodiment)
1. Configuration of Sound Sensing Unit As shown in FIG. 10, the condenser microphone 4 of the fourth embodiment is different from the condenser microphone 1 of the first embodiment in a diaphragm 420, a plate 430, and the like. The diaphragm 420 composed of the second film is suspended from the plate 430 through the spacer 400. Diaphragm 420 is separated from other films and is located on cavity 11. The spacer 400 made of the third film has an annular shape. The lower end of the spacer 400 is fixed to the peripheral portion of the diaphragm 420, and the upper end of the spacer 400 is fixed to the intermediate portion of the plate 430.

第四膜で構成されるプレート４３０は段部４３２及び平坦部４３３を有している。段部４３２の段差はダイアフラム４２０の端部４２０ａの転写形状であり、ダイアフラム４２０の端部４２０ａに沿って延びる円形である。平坦部４３３は段部４３２の両側に形成されている。通孔群４３４は同心円上に配列された多数の通孔３６で構成されている。通孔３６は、プレート４３０のスペーサ４００に固着している部分及び段部４３２を避けて、プレート４３０の平坦部４３３に形成されている。
第四実施形態のコンデンサマイクロホン４の検出部の構成は、第一実施形態のコンデンサマイクロホン１と実質的に同一であるため、説明を省略する。 The plate 430 made of the fourth film has a step portion 432 and a flat portion 433. The step of the step portion 432 is a transfer shape of the end portion 420 a of the diaphragm 420, and has a circular shape extending along the end portion 420 a of the diaphragm 420. The flat portion 433 is formed on both sides of the step portion 432. The through hole group 434 includes a large number of through holes 36 arranged concentrically. The through hole 36 is formed in the flat portion 433 of the plate 430, avoiding the portion fixed to the spacer 400 of the plate 430 and the step portion 432.
Since the configuration of the detection unit of the condenser microphone 4 of the fourth embodiment is substantially the same as that of the condenser microphone 1 of the first embodiment, the description thereof is omitted.

２．コンデンサマイクロホンの製造方法
はじめに、図１１（Ａ１）に示すように、ウェハ５０上に第一膜５１及び第二膜５２を堆積する。そして第二膜５２をエッチングすることにより、ダイアフラム４２０を構成する第二膜５２を形成する。 2. First, as shown in FIG. 11A1, a first film 51 and a second film 52 are deposited on the wafer 50. Then, the second film 52 constituting the diaphragm 420 is formed by etching the second film 52.

次に、図１１（Ａ２）に示すように、第一膜５１及び第二膜５２上に第三膜５３を堆積する。第三膜５３には、第二膜５２の端部４５２ａに応じた段部４５３ａが形成される。
次に、図１１（Ａ３）に示すように、第三膜５３上に第四膜５４を堆積する。この結果、第四膜５４の第二膜５２の端部４５２ａ上の部位には、第三膜５３の段部４５３ａに応じた段部４３２が形成される。そして、第四膜５４の段部４３２の両側には板状の平坦部が形成される。 Next, as shown in FIG. 11 (A2), a third film 53 is deposited over the first film 51 and the second film 52. A step portion 453 a corresponding to the end 452 a of the second film 52 is formed in the third film 53.
Next, as shown in FIG. 11 (A3), a fourth film 54 is deposited over the third film 53. As a result, a step portion 432 corresponding to the step portion 453a of the third film 53 is formed in a portion of the fourth film 54 on the end portion 452a of the second film 52. Then, plate-like flat portions are formed on both sides of the step portion 432 of the fourth film 54.

次に、第四膜５４をエッチングすることにより、第四膜５４の平坦部に多数の通孔３６を形成する。このようにして第四膜５４に通孔３６を形成することにより、第四膜５４の段部４３２に通孔３６は形成されない。
次に、第一実施形態の製造方法と同様にしてウェハ５０にキャビティ１１（図１０参照）を形成し、第一膜５１及び第三膜５３を選択的に除去する。第四膜５４の中間部に通孔群３４が形成されていないため、第四膜５４の中間部の直下の第三膜５３（図１１（Ａ３）に示す斜線部参照）が残存することにより、スペーサ４００（図１０参照）が形成される。 Next, the fourth film 54 is etched to form a large number of through holes 36 in the flat portion of the fourth film 54. By forming the through hole 36 in the fourth film 54 in this way, the through hole 36 is not formed in the step portion 432 of the fourth film 54.
Next, similarly to the manufacturing method of the first embodiment, the cavity 11 (see FIG. 10) is formed in the wafer 50, and the first film 51 and the third film 53 are selectively removed. Since the through-hole group 34 is not formed in the intermediate part of the fourth film 54, the third film 53 (see the hatched part shown in FIG. 11A3) immediately below the intermediate part of the fourth film 54 remains. The spacer 400 (see FIG. 10) is formed.

（第五実施形態〜第六実施形態）
第一実施形態〜第三実施形態では、互いに異なる複数方向にそれぞれ等間隔に、すなわちプレートに多数の通孔を均一に形成した。しかし、技術上の阻害要因がない限り、プレートに多数の通孔を不均一に形成してもよい。例えば図１２に示す第五実施形態のコンデンサマイクロホン５のように、格子状の配置から段部５３２に位置する通孔３６を除いた配置、すなわち基本配置からプレートの段差に位置する通孔を除いた配置で、プレート５３０に通孔３６を形成してもよい。また、例えば図１３に示す第六実施形態のコンデンサマイクロホン６のように、格子状の配置から段部６３２に位置する通孔３６を段部６３２から離間させた配置、すなわち基本配置からプレートの段差に位置する通孔を段差から離間させるように移動した配置で、プレート６３０に通孔３６を形成してもよい。また、上述した通孔の配置方法を組み合わせて用いてもよい。また、通孔の音波及びエッチング液の通路としての機能を高めるために、上述した配置に他の通孔を加えた配置でプレートに通孔を形成してもよい。 (Fifth to sixth embodiments)
In the first embodiment to the third embodiment, a large number of through holes are uniformly formed in each of a plurality of directions different from each other at equal intervals. However, as long as there is no technical obstruction factor, a large number of through holes may be formed unevenly in the plate. For example, like the condenser microphone 5 of the fifth embodiment shown in FIG. 12, an arrangement excluding the through holes 36 located in the stepped portion 532 from the grid-like arrangement, that is, the basic arrangement excluding the through holes located in the step of the plate. Alternatively, the through holes 36 may be formed in the plate 530. Further, for example, like the condenser microphone 6 of the sixth embodiment shown in FIG. 13, an arrangement in which the through holes 36 located in the stepped portion 632 are separated from the stepped portion 632 from the grid-like arrangement, that is, the step of the plate from the basic arrangement. The through-hole 36 may be formed in the plate 630 in an arrangement in which the through-hole located at is moved away from the step. Moreover, you may use combining the arrangement | positioning method of the through-hole mentioned above. Further, in order to enhance the function of the through holes as a sound wave and etching solution passage, the through holes may be formed in the plate in an arrangement in which other through holes are added to the above-described arrangement.

（第七実施形態）
上記複数の実施形態では、プレートに開口面積の等しい多数の通孔を形成した。しかし、プレートに開口面積の異なる多数の通孔を形成してもよい。例えば図１４に示す第七実施形態のコンデンサマイクロホン７のように、プレート７３０の段部７３２の近傍の通孔３６ａの開口面積を段部７３２から離れた通孔３６ｂの開口面積より小さくしてもよい。これにより、通孔３６の配置の自由度が高まるため、プレート７３０の段部７３２を避けながらプレート７３０に多数の通孔３６を容易に形成することができる。 (Seventh embodiment)
In the above embodiments, a large number of through holes having the same opening area are formed in the plate. However, you may form many through-holes from which an opening area differs in a plate. For example, like the condenser microphone 7 of the seventh embodiment shown in FIG. 14, the opening area of the through hole 36 a in the vicinity of the step 732 of the plate 730 may be smaller than the opening area of the through hole 36 b away from the step 732. Good. Thereby, since the freedom degree of arrangement | positioning of the through-hole 36 increases, many through-holes 36 can be easily formed in the plate 730, avoiding the step part 732 of the plate 730. FIG.

以上説明した複数の実施形態では、通孔群がプレートの平坦部に形成されているので、プレートの強度は段部に通孔が形成されているものと比較して高い。したがって、製造過程において外力がプレートに加わったり、通電時にプレートとダイアフラムとの間の静電引力が生じたとしてもプレートが破損することはない。
また、第一実施形態から第三実施形態では、プレートに均一に形成した通孔を音波及エッチング液の通路とすることができるため、コンデンサマイクロホンの出力特性を高めたり、製造工程を簡素化したり、歩留まりを改善することができる。
尚、本発明は、上記複数の実施形態のコンデンサマイクロホンに限らず、プレートに段差を有するコンデンサマイクロホンである限りどのような形態のコンデンサマイクロホンにも適用可能である。 In the plurality of embodiments described above, since the through hole group is formed in the flat portion of the plate, the strength of the plate is higher than that in which the through hole is formed in the stepped portion. Therefore, even if an external force is applied to the plate during the manufacturing process or an electrostatic attractive force is generated between the plate and the diaphragm during energization, the plate is not damaged.
In addition, in the first to third embodiments, since the through holes formed uniformly in the plate can be used as the passage of the sonic wave and the etching solution, the output characteristics of the condenser microphone can be improved, and the manufacturing process can be simplified. , Can improve the yield.
The present invention is not limited to the condenser microphones of the above-described embodiments, and can be applied to any form of condenser microphone as long as it is a condenser microphone having a step on the plate.

（Ａ）は第一実施形態のコンデンサマイクロホンの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ１−Ｂ１線による断面図。(A) is a top view of the capacitor | condenser microphone of 1st embodiment, (B) is sectional drawing by the B1-B1 line | wire of (A). 第一実施形態のコンデンサマイクロホンの製造方法を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing method of the capacitor | condenser microphone of 1st embodiment. 第一実施形態のコンデンサマイクロホンの製造方法を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing method of the capacitor | condenser microphone of 1st embodiment. （Ａ）は第二実施形態のコンデンサマイクロホンの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ４−Ｂ４線による断面図。(A) is a top view of the capacitor | condenser microphone of 2nd embodiment, (B) is sectional drawing by the B4-B4 line | wire of (A). 第二実施形態のコンデンサマイクロホンの製造方法を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing method of the condenser microphone of 2nd embodiment. （Ａ）は第三実施形態のコンデンサマイクロホンの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ６−Ｂ６線による断面図。(A) is a top view of the capacitor | condenser microphone of 3rd embodiment, (B) is sectional drawing by the B6-B6 line | wire of (A). 第三実施形態のコンデンサマイクロホンの製造方法を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing method of the capacitor | condenser microphone of 3rd embodiment. 第三実施形態のコンデンサマイクロホンの製造方法を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing method of the capacitor | condenser microphone of 3rd embodiment. 第三実施形態のコンデンサマイクロホンの製造方法を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing method of the capacitor | condenser microphone of 3rd embodiment. （Ａ）は第四実施形態のコンデンサマイクロホンの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ１０−Ｂ１０線による断面図。(A) is a top view of the capacitor | condenser microphone of 4th embodiment, (B) is sectional drawing by the B10-B10 line | wire of (A). 第四実施形態のコンデンサマイクロホンの製造方法を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing method of the condenser microphone of 4th embodiment. 第五実施形態のコンデンサマイクロホンの平面図。The top view of the capacitor | condenser microphone of 5th embodiment. 第六実施形態のコンデンサマイクロホンの平面図。The top view of the capacitor | condenser microphone of 6th embodiment. 第七実施形態のコンデンサマイクロホンの平面図。The top view of the capacitor | condenser microphone of 7th embodiment.

Explanation of symbols

１、２、３、４、５、６、７：コンデンサマイクロホン、１２：第一支持部（支持部）、１４：第二支持部（支持部）、２０、２２０、３２０、４２０：ダイアフラム、２２：屈曲部、３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７３０：プレート、３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２、７３２：段部、３３、２３３、３３３、４３３：平坦部、３４、２３４、３３４、４３４：通孔群、３６：通孔、２２２：スリット、３２０ａ、４２０ａ：端部（ダイアフラムの端部） 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7: condenser microphone, 12: first support part (support part), 14: second support part (support part), 20, 220, 320, 420: diaphragm, 22 : Bending part, 30, 230, 330, 430, 530, 630, 730: Plate, 32, 232, 332, 432, 532, 632, 732: Step part, 33, 233, 333, 433: Flat part, 34, 234, 334, 434: through hole group, 36: through hole, 222: slit, 320a, 420a: end (end of diaphragm)

Claims

A support part;
A plate which is supported by the support portion and has a through hole group consisting of a plurality of through holes and a fixed electrode;
A diaphragm having a movable electrode facing the fixed electrode and vibrating by sound waves;
With
The plate has a plurality of flat portions having different heights in the film thickness direction, and a step portion forming a step between the adjacent flat portions,
The plurality of through holes penetrate the flat portion in the film thickness direction of the plate ,
The diaphragm has a bent portion that forms a step in the film thickness direction,
The step of the step portion is a transfer shape of the step of the bent portion and extends along the step of the bent portion .
Condenser microphone characterized by that.

A support part;
A plate which is supported by the support portion and has a through hole group consisting of a plurality of through holes and a fixed electrode;
A diaphragm having a movable electrode facing the fixed electrode and vibrating by sound waves;
With
The plate has a plurality of flat portions having different heights in the film thickness direction, and a step portion forming a step between the adjacent flat portions,
The plurality of through holes penetrate the flat portion in the film thickness direction of the plate ,
The diaphragm has a through hole;
The step of the step portion is a transfer shape of an outer edge of the through hole of the diaphragm, and extends along the outer edge of the through hole of the diaphragm .
Condenser microphone characterized by that.

A support part;
A plate which is supported by the support portion and has a through hole group consisting of a plurality of through holes and a fixed electrode;
A diaphragm having a movable electrode facing the fixed electrode and vibrating by sound waves;
With
The plate has a plurality of flat portions having different heights in the film thickness direction, and a step portion forming a step between the adjacent flat portions,
The plurality of through holes penetrate the flat portion in the film thickness direction of the plate ,
The step of the step is a transfer shape of an end of the diaphragm and extends along the end .
Condenser microphone characterized by that.

The condenser microphone according to any one of claims 1 to 3 , wherein the plurality of through holes are formed uniformly in the plate.

The through hole group includes a plurality of rows of the through holes arranged along the step of the stepped portion,
The condenser microphone according to claim 4 , wherein the step of the step portion is formed between adjacent rows of the through holes.

The opening area of the through hole formed in the vicinity of the step portion is smaller than the opening area of the through hole is spaced from the step portion, the capacitor according to any one of claims 1 to 5 Microphone.

A method of manufacturing a condenser microphone comprising: a support portion; a plate supported by the support portion and having a fixed electrode and a plurality of through holes; and a diaphragm having a movable electrode facing the fixed electrode and vibrating by sound waves. There,
Forming the diaphragm having a bent portion forming a step in the film thickness direction by deposition,
A sacrificial layer covering the bent portion is formed on the diaphragm by deposition,
A plurality of flat portions having different heights in the film thickness direction by deposition on the sacrificial layer; and a step portion forming a step which is a transfer shape of the step of the bent portion between the adjacent flat portions. Forming the plate;
By etching the plate, the through hole penetrating the flat portion in the film thickness direction is formed,
Etching the sacrificial layer to form a gap between the diaphragm and the plate;
A method of manufacturing a condenser microphone.

A method of manufacturing a condenser microphone comprising: a support portion; a plate supported by the support portion and having a fixed electrode and a plurality of through holes; and a diaphragm having a movable electrode facing the fixed electrode and vibrating by sound waves. There,
Forming the diaphragm by deposition;
By etching the diaphragm, a through-hole penetrating the diaphragm in the film thickness direction is formed,
A sacrificial layer covering the through hole is formed by deposition on the diaphragm,
A plurality of flat portions having different heights in the film thickness direction by deposition on the sacrificial layer; and a step portion forming a step which is a transfer shape of an outer edge of the through hole between the adjacent flat portions. Forming a plate,
By etching the plate, the through hole penetrating the flat portion in the film thickness direction is formed,
Etching the sacrificial layer to form a gap between the diaphragm and the plate;
A method of manufacturing a condenser microphone.

A method of manufacturing a condenser microphone comprising: a support portion; a plate supported by the support portion and having a fixed electrode and a plurality of through holes; and a diaphragm having a movable electrode facing the fixed electrode and vibrating by sound waves. There,
Forming the diaphragm by deposition;
Forming a sacrificial layer covering the end of the diaphragm by deposition;
A plurality of flat portions having different heights in the film thickness direction by deposition on the sacrificial layer, and a step portion forming a step which is a transfer shape of the end portion of the diaphragm between the adjacent flat portions. Forming the plate;
By etching the plate, the through hole penetrating the flat portion in the film thickness direction is formed,
Etching the sacrificial layer to form a gap between the diaphragm and the plate;
A method of manufacturing a condenser microphone.