JP4425245B2 - 容量性超音波振動子およびその製造方法 - Google Patents

Description

この出願は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる、２００６年１月４日に出願された、米国特許出願第１１／３２４，４０８の部分継続出願である。

本発明は超音波振動子に関し、特に容量性超音波振動子およびその製造方法に関する。

非侵襲的精査、リアルタイム応答、および携帯性の利点により、超音波検出装置は、医療産業、軍事産業、および航空宇宙産業で広く用いられてきた。例えば、音響測深システムまたは超音波イメージングシステムは、超音波周波数での弾性波によって、包囲手段または人体からの情報を得ることができる。超音波振動子は、多くの場合、超音波検出装置の重要な要素の１つである。既知の超音波振動子の大部分が、圧電セラミックを使用することによって実現される。圧電セラミックの音響インピーダンスが固形物の音響インピーダンスと同じマグニチュードオーダーなので、一般に圧電振動子は固形物から情報を得るのに使用される。しかしながら、圧電セラミックと流体、例えば、人体の組織の間の大きなインピーダンスのミスマッチのせいで、圧電振動子は流体から情報を得るには理想的とは言えない。一般に、圧電振動子は５０ｋＨｚから２００ｋＨｚの周波数帯で動作する。その上、圧電振動子は一般に高温プロセスで製造され、電子回路との統合には理想的とは言えない。
対照的に、容量性超音波振動子は、標準の集積回路（ＩＣ）プロセスでバッチで製造され、それによってＩＣ装置と統合可能である。さらに、容量性超音波振動子は既知の圧電振動子よりも高い２００ｋＨｚから５ＭＨｚの周波数帯で動作することが可能である。その結果、容量性超音波振動子は次第に圧電振動子に取って替わってきた。

図１は容量性超音波振動子１０の概略断面図である。図１を参照すると、容量性超音波振動子１０は、第１電極１１、薄膜１３上に形成された第２電極１２、第１電極上に形成された絶縁層１４、および支持側壁１５を含んでいる。キャビティ１６は、第１電極１１、薄膜１３、および側壁１５によって規定される。適当なＡＣ電圧、またはＤＣ電圧が第１電極１１と第２電極１２の間に印加されると、静電気力が薄膜を振動させ、音波を発生させる。従来の振動子１０の有効振動領域は、第１電極１１と第２電極１２によって規定される。この場合、第２電極１２が第１電極１１より短いので、有効振動領域は第２電極１２の長さによって制限される。その上、一般に薄膜１３は、およそ４００〜８００℃の温度範囲での従来の化学蒸着（「ＣＶＤ」）、または低圧化学蒸着（「ＬＰＣＶＤ」）プロセスのような高温プロセスで製造される。

図２Ａから図２Ｄは、容量性超音波振動子を作成するための従来の方法を示す断面図である。図２Ａを参照すると、電極として役立たせるために不純物を多くドープされたシリコン基板２１が提供される。次に、第１窒化層２２、およびアモルファスシリコン層２３が、シリコン基板２１上に順次形成される。第１窒化層２２は、シリコン基板２１を保護する。アモルファスシリコン層２３は、犠牲層として使用され、その後のプロセスで取り除かれる。

図２Ｂを参照すると、パターン化されたアモルファスシリコン層２３’は、アモルファスシリコン層２３をパターン化し、かつエッチングし、第１窒化層２２の一部を露出させることにより形成されている。その後、第２窒化層２４は、パターン化された犠牲層２３上に形成され、露出部分を満たす。

図２Ｃを参照すると、開口部２５を伴うパターン化された第２窒化層２４’は、第２窒化層２４をパターン化し、かつエッチングし、開口部２５を通してパターン化されたアモルファスシリコン層２３’の一部を露出させることにより形成される。
その後、選択的にエッチングすることで、パターン化されたアモルファスシリコン層２３’は取り除かれる。

図２Ｄを参照すると、シリコン酸化被膜は、プラグ２６を形成するために開口部２５を通して堆積される。その結果、チャンバ２７はプラグ２６、パターン化された第２窒化層２４’、および第１窒化層２２によって規定される。その後、第二電極として役立たせるために、金属層２８はパターン化された第２窒化層２４’の上に形成される。

さらに、従来の容量性超音波振動子は、通常シリコンベースの基板を含んでいる。そのような導電超音波振動子を製造する従来の方法は、高温プロセスで、逆に高い残留応力をもたらす、バルクマイクロマシニング、またはサーフェスマイクロマシニングを使用してもよく、容量性超音波振動子の薄膜の変形を引き起こすかもしれない。残留応力を軽減するために、より長い処理時間と、より高い製造コストを要するアニーリングなどの追加プロセスが必要である。

さらに、従来の容量性超音波振動子のチャンバ、またはキャビティは、一般に、振動子の性質に影響を及ぼす異なる熱係数を持つ異なる物質のエレメントによって形成される。そのうえ、パッケージの間に振動子が保護ハウジングと組み立てられると、従来の容量性超音波振動子の薄膜は損なわれるかもしれない。改良された容量性超音波振動子、およびその製造方法が望まれる。

本発明は、先行技術における制約と不利点から生じる１つ以上の問題を除去し容量性超音波振動子、およびその製造方法に向けられる。

本発明の一例では、導電基板、導電基板上に形成される絶縁層、絶縁層上に形成される支持フレーム、および実質的に支持フレームと同じ熱係数を持つ支持フレームにより、導電基板から間隔をあけられた導電層を含む容量性超音波振動子が提供される。

１つの態様では、支持フレームおよび導電層は、実質的に同じ物質で作られている。

他の態様では、支持フレームおよび導電層は、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケルコバルト（ＮｉＣｏ）、ニッケルフェライト（ＮｉＦｅ）、およびニッケルマンガン（ＮｉＭｎ）の１つから選択された物質を含んでいる。

本発明では、第１電極、第１電極上に形成された絶縁層、絶縁層上に形成された少なくとも１つの支持フレーム、および第１電極から間隔をあけて形成された第２電極を含む容量性超音波振動子が提供される。ここで、第１電極、および第２電極は容量性超音波振動子の振動の有効範囲を規定し、振動の有効範囲を規定する第１電極、第２電極のそれぞれの長さは、実質的に同じである。

さらに本発明では、チャンバが導電層、支持フレーム、および基板によって規定されるように、基板、基板の上に形成された支持フレーム、および基板上の支持フレームで保持される導電層を含む容量性超音波振動子が提供される。

さらに、本発明では、基板を設けること、基板上に絶縁層を形成すること、絶縁層上にパターン化された第１金属層を形成すること、パターン化された第１金属層と実質的に同平面のパターン化された第２金属層を形成すること、パターン化された第１金属層、およびパターン化された第２金属層上にパターン化された第３金属層を形成すること、開口部を通してパターン化された第１金属層の一部を露出させること、および開口部を通して、パターン化された第１金属層を除去すること、を含む容量性超音波振動子を製造するための方法が提供される。

また、本発明では、基板を設けること、基板上に絶縁層を形成すること、絶縁層上にパターン化された第１金属層を形成すること、パターン化された第１金属層上に第２金属層を形成すること、開口部を通してパターン化された第１金属層を露出させるために第２金属層をパターン化すること、および開口部を通してパターン化された第１金属層を除去すること、を含む容量性超音波振動子を製造するための方法が提供される。

さらに、本発明では、基板を設けること、基板上に絶縁層を形成すること、絶縁層上に金属層を形成すること、金属層上にパターン化されたフォトレジスト層を形成すること、金属層の一部を露出させること、パターン化されたフォトレジスタ層と実質的に同平面上の第１金属層を形成すること、パターン化されたフォトレジスタ層を除去すること、第１金属層と実質的に同平面のパターン化された第２金属層を形成すること、パターン化された第１金属層、およびパターン化された第２金属層上にパターン化された第３金属層を形成すること、開口部を通してパターン化された第１金属層の一部を露出させること、および開口部を通してパターン化された第１金属層と金属層の一部を除去すること、を含む容量性超音波振動子を製造するための方法が提供される。

本発明の追加的な特徴および利点は、以下の説明の一部で説明され、一部は説明から明白になり、または発明の履行によって分かるであろう。発明の特徴と利点は、請求項で特に指摘された要素と組み合わせによって実現され、達成されるであろう。

前の概説と後の詳述の両方が典型的で、注釈的なだけで、請求されたような発明を限定しないと解釈されるべきである。

後の発明を実施するための最良の形態と同様に、前の課題を解決するための手段は、添付図面と関連して読むとより良く理解される。発明を示すために、現在好ましい図例を示す。しかし、発明が、示された正確な構成と手段に限定されないことを理解すべきである。

レファレンスは、ここで、発明の本例に詳述され、その例は添付図面に示される。
可能であるところならどこでも、同じ参照番号が、同様のもの、または同じような部品を参照するために図を通して使用される。

図３Ａは、本発明の一例の容量性超音波振動子３０の概略断面図である。図３Ａを参照すると、容量性超音波振動子３０は、基板３１、絶縁層３２、支持フレーム３８および導電層３５を含んでいる。一例では、基板３１は、およそ５２５μｍの厚みを有し、抵抗率レベルがおよそ０．１〜０．４マイクロオーム／平方センチメートル（μΩ／ｃｍ^２ ）になるようリンで濃くドープされたシリコンウエハによって形成される。他の態様においては、基板３１はアルミニウム（Ａｌ）製、または銅（Ｃｕ）製の金属基板である。基板３１は容量性超音波振動子３０の下部、すなわち第１電極として役立つ。絶縁層３２は酸化物、窒化物、または窒化酸化物の１つから選択された物質を含む。本発明の一例では、絶縁層３２は、およそ０．２μｍの厚みの二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を含んでいる。支持フレーム３８は、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケルコバルト（ＮｉＣｏ）、ニッケルフェライト（ＮｉＦｅ）、およびニッケルマンガン（ＮｉＭｎ）の１つから選択された材質を含む。一例では、支持フレーム３８はおよそ０．５〜１０μｍの厚みのニッケル層を含んでいる。絶縁層３２と支持フレーム３８によって基板３１から離された導電層３５は、容量性超音波振動子３０の振動膜、およびまた上部、すなわち第２電極として役立つ。導電層３５は、Ｎｉ、ＮｉＣｏ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＭｎの１つから選択された材質を含んでいる。一例では、導電層３５はおよそ０．５〜５μｍの厚さのニッケル層を含んでいる。

シールされた、もしくはシールされていないチャンバ３７は、絶縁層３２、支持フレーム３８、および導電層３５によって規定される。従って、振動子３０の有効振動領域は、基板３１と導電層３５によって規定される。チャンバ３７を規定する基板３１、および導電層３５のそれぞれの長さが実質的に同じであるので、チャンバ３７の全長のスパニング、振動子３０の有効振動は、図１で示した従来の容量性振動子を越える増加を表し、そしてそれゆえ、振動子３０の性能の増加は従来の容量性振動子を越える。

再度図３Ａを参照すると、容量性超音波振動子３０は、導電層３５上に形成され、支持フレーム３８の上方に配置された少なくとも１つのバンプ３６をさらに含んでいる。バンプ３６は、損傷や偶発的な振動から導電層３５を保護するよう機能する。バンプ３６は、Ｎｉ、ＮｉＣｏ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＭｎの１つから選択された材質と共に形成されてもよい。一例では、バンプ３６はおよそ５〜５０μｍの厚さのニッケル層を含んでいる。他の例では、支持フレーム３８と導電層３５は、従来の容量性振動子に起きがちな異なる熱係数の問題を軽減するものと実質的に同じ材質でできている。

図３Ｂは、本発明の他の例の容量性超音波振動子３９の概略断面図である。図３Ｂを参照すると、容量性超音波振動子３９は、支持フレーム３８−１がシード層３３を含んでいることを除いて、図３Ａに示された容量性超音波振動子３０と同様の構造を含んでいる。シード層３３は、例えば、電気化学析出プロセス、または電気化学メッキプロセスにおける、金属相互接続を容易にするために絶縁層３２上に形成される。シード層３３は、チタニウム（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、Ｎｉ、ＮｉＣｏ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＭｎの１つから選択される材質を含んでいる。一例では、シード層３３はおよそ０．１５〜０．３μｍの厚さのニッケル層を含んでいる。シールされた、もしくはシールされないチャンバ３７−１は、絶縁層３２、支持フレーム３８−１、および導電層３５によって規定される。

図４Ａ〜図４Ｇは、本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。図４Ａを参照すると、製造される容量性超音波振動子に共通の第１電極として役立つ基板４０が提供されている。基板４０はドープされたシリコン基板と金属基板の１つを含んでいる。基板４０を保護するよう機能する絶縁層４１は、化学蒸着（ＣＶＤ）プロセス、または他の適当なプロセスによって基板４０上に形成される。絶縁層４１は、酸化物、窒化物、もしくは酸化窒化物を含んでいる。次に、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メタル）、またはＳＵ−８のような、パターン化されたフォトレジスト層４２が絶縁層４１上に形成され、絶縁層４１の一部が露出される。

図４Ｂを参照すると、犠牲金属層４３が、ラッピング、または化学機械研磨（ＣＭＰ）プロセス、またはその他の適当なプロセスが後に続く、例えばスパッタリング、エバポレイティング、またはプラズマ強化ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）プロセスによって、パターン化されたフォトレジスト層４２上に形成される。犠牲金属層４３は、パターン化されたフォトレジスト層４２と実質的に同平面であり、さらにその後のプロセスで除去される。本発明の一例では、犠牲金属層４３は銅（Ｃｕ）を含んでいる。

図４Ｃを参照すると、パターン化されたフォトレジスト層４２が剥離され、金属層４４が犠牲金属層４３上に形成される。

図４Ｄを参照すると、図４Ｃで示した金属層４４は、犠牲金属層４３と実質的に同平面のパターン化された金属層４４−１を得るために、ラッピングまたはＣＭＰプロセスにより粗研磨され、または研磨される。パターン化された金属層４４−１は、その後、容量性超音波振動子のための支持フレームとなる。次に、導電層４５は、スパッタリング、エバポレイティング、またはＰＥＣＶＤプロセスによって、パターン化された金属層４４−１、および犠牲金属層４３の上に形成される。一例では、パターン化された金属層４４−１、および導電層４５は、Ｎｉ、ＮｉＣｏ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＭｎの１つから選択された、実質的に同じ材質で形成される。次に、バンプ４６は、パターニングおよびエッチングプロセスがその後に続く、スパッタリング、エバポレイティング、またはＰＥＣＶＤプロセスで金属の層を形成することによって形成される。一例では、バンプ４６はＮｉ、ＮｉＣｏ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＭｎの１つから選択された材質を含んでいる。

図４Ｅを参照すると、パターン導電層４５−１は、例えば、図４Ｄで示された導電層４５をパターニングし、およびエッチングすることにより形成され、開口部４７を通して犠牲金属層４３の一部を露出させる。パターン化された導電層４５−ｌは、必然的に、振動膜、および容量性超音波振動子のための第二電極にもなる。

図４Ｆを参照すると、図４Ｅで示された犠牲金属層４３はエッチングプロセスにより除去される。一例では、絶縁層４１を著しく除去することなく犠牲金属層４３を除去するために、選択的にエッチングするエッチング液として、塩化第２鉄（ＦｅＣｌ_３）を使用するウェットエッチングプロセスによって犠牲金属層４３が除去される。それゆえ、チャンバ４８は、パターン化された導電層４５−１、パターン化された金属層４４−１、および絶縁層４１によって規定されるが、シールされない。

図４Ｇを参照すると、例えば、スパッタリング、エバポレイティング、ＰＥＣＶＤ、または所望のステップカバレージがある他の適当なプロセスによって、他のパターン化された金属層４９が、図４Ｅに示された開口部４７を満たすために形成される。よって、チャンバ４８−１はパターン化された導電層４５−１、パターン化された金属層４４−１、絶縁層４１、およびパターン化された金属層４９によって規定され、シールされる。

図４Ｄ−１、図４Ｅ−１は、発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。図４Ｄ−１を参照し、また比較として図４Ｄを参照すると、金属層４４を犠牲金属層４３上に形成した後、金属層４４は粗研磨や研磨のプロセスによって実質的に犠牲層４３と同じ厚さまでにはならない。代わりに、パターン化された金属層４４−２が、犠牲金属層４３をカバーするために形成される。次に、バンプ４６−１が、パターン化された金属層４４−２上に形成される。

図４Ｅ−１を参照し、また比較として図４Ｅを参照すると、第１の部分４４−３、および第２の部分４４−４を含むパターン化された金属層（付番せず）は、例えば、図４Ｄ−１に示したパターン化された金属層４４−２をパターン化し、エッチングすることにより形成され、開口部４７を通して犠牲金属４３の一部分を露出させる。パターン化された金属層の第１の部分４４−３と第２の部分４４−４は、その後、それぞれ容量性超音波振動子のための支持フレームと振動膜になる。

図５Ａ〜図５Ｇは、発明の他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。図５Ａから図５Ｄに示される方法は、追加のシード層５１の形成を除いて、図４Ａから図４Ｇに示される方法と類似している。図５Ａを参照すると、基板４０が提供され、絶縁層４１が基板４０上に形成される。その後、シード層５１は、スパッタリング、エバポレイティング、またはＰＥＣＶＤプロセスによって絶縁層４１上に形成される。本発明の一例では、シード層５１はＴｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、ＮｉＣｏ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＭｎの１つから選択された材質を含んでいる。次に、パターン化されたフォトレジスト層４２がシード層５１上に形成され、シード層５１の一部を露出させる。

図５Ｂを参照すると、犠牲金属層４３は、例えば、ラッピングまたはＣＭＰがその後に続く、電気化学析出プロセス、電気化学メッキプロセス、または他の適当なプロセスによって、パターン化されたフォトレジスト層４２上に形成される。

図５Ｃを参照すると、パターン化されたフォトレジスト層４２が剥離され、金属層４４が、例えば、電気化学析出プロセス、電気化学メッキプロセス、または他の適当なプロセスによって、犠牲金属層４３上に形成される。

図５Ｄを参照すると、図５Ｃで示された金属層４４は、犠牲金属層４３と実質的に同平面のパターン化された金属層４４−１を得るために、ラッピングもしくはＣＭＰプロセスにより粗研磨され、または研磨される。次に、導電層４５が、電気化学析出プロセス、電気化学メッキプロセス、または他の適当なプロセスによって、パターン化された金属層４４−１と犠牲金属層４３の上に形成される。一例では、シード層５１、パターン化された金属層４４−１、および導電層４５は、Ｎｉ、ＮｉＣｏ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＭｎの１つから選択されるものと実質的に同じ材質を含んでいる。次に、パターン化された金属層４４−１の上に配置されるバンプ４６は、パターニングおよびエッチングプロセスがその後に続く、スパッタリング、エバポレイティング、またはＰＥＣＶＤプロセスで金属の層を形成することによって形成される。

図５Ｅを参照すると、パターン化された導電層４５−１は、図５Ｄで示した導電層４５を、例えばパターニングし、エッチングすることによって形成され、開口部４７を通して犠牲金属層４３の一部を露出させる。パターン化された導電層４５−１は、その後、容量性超音波振動子の振動膜と第２電極にもなる。

図５Ｆを参照すると、図５Ｅに示された犠牲金属層４３とシード層５１が、エッチングプロセスで除去される。一例では、犠牲金属層４３とシード層５１の一部が、塩化第２鉄をエッチング液として使うウェットエッチングプロセスによって除去される。パターン化された金属層４４−１とパターン化されたシード層５１−１はその後、共に、容量性超音波振動子のための支持フレームになる。その結果、チャンバ５８が、パターン化された導電性の層４５−１、パターン化された金属層４４−１、パターン化されたシード層５１−１、および絶縁層４１によって規定されるが、シールされない。

図５Ｇを参照すると、他のパターン化された金属層４９が、例えば、電気化学析出プロセス、電子化学メッキプロセス、または望ましいステップカバレッジを持つ、他の適当なプロセスによって、図５Ｅに示された開口部４７を満たすために形成される。したがって、チャンバ５８−１はパターン化された導電層４５−１、パターン化された金属層４４−１、パターン化されたシード層５１−１、絶縁層４１、および他のパターン化された金属層４９によって規定され、シールされる。

図５Ｄ−１、図５Ｅ−１は、本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。図５Ｄ−１を参照し、また比較として図５Ｄを参照すると、シード層５１の上に犠牲層４３を形成し、犠牲金属層４３の上に金属層４４を形成した後、金属層４４は粗研磨、研磨プロセスにより、実質的に犠牲層４３と同じ厚さまでは減少しない。代わりに、パターン化された金属層４４−２は犠牲金属層４３を覆うために形成される。次に、バンプ４６−１がパターン化された金属層４４−２上に形成される。

図５Ｅ−１を参照し、また比較として図５Ｅを参照すると、第１部分４４−３、および第２部分４４−４を含むパターン化された金属層（付番せず）が、図５Ｄ−１に示されたパターン化された金属層４４−２をパターン化し、エッチングすることによって形成され、開口部４７を通して犠牲金属の一部分を露出させる。パターン化された金属層の第１部分４４−３と第２部分４４−４は、その後、それぞれ容量性超音波振動子のための支持フレームと振動膜になる。

図６Ａから図６Ｄは、本発明のさらに他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す、概略的断面図である。図６Ａを参照すると、基板６０が提供され、その上に絶縁層６１が形成される。その後、シード層６２が、スパッタリング、エバポレーティングまたはＰＥＣＶＤプロセスにより、絶縁層６１上に形成される。次に、パターン化されたフォトレジスト層６３がシード層６２上に形成され、シード層６２の一部分を露出させる。パターン化されたフォトレジスト層６３は、製造される容量性超音波振動子のためのチャンバサイトを規定する。

図６Ｂを参照すると、例えば、ラッピング、またはＣＭＰプロセスがその後に続く、電気化学析出プロセス、電子化学メッキプロセス、または他の適当なプロセスによって、パターン化された金属層６３が、パターン化されたフォトレジスト層上に、形成される。

図６Ｃを参照すると、パターン化されたフォトレジスト層６３が剥離され、例えば、ラッピング、またはＣＭＰプロセスがその後に続く、電気化学析出プロセス、電子化学メッキプロセスまたは他の適当なプロセスによって、パターン化された犠牲層６５がパターン金属層６４上に、形成される。パターン化された犠牲層６５は、パターン化された金属層６４と実質的に同平面上である。

図６Ｄを参照すると、導電層６６が、パターン化された金属層６４とパターン化された犠牲金属層６５の上に、電気化学析出プロセス、電子化学メッキプロセス、または他の適当なプロセスによって形成される。一例では、シード層６２、パターン化された金属層６４、および導電層６６は実質的に同じ材質を含んでおり、それは、Ｎｉ、ＮｉＣｏ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＭｎの１つから選択されている。次々に、パターン化された金属層６４の上方にバンプ６７が配置される。

図６Ｄに示されている構造は、図５Ｄに示されたものと実質的に同じである。図５Ｆに示されたもののように、シールされないチャンバを形成し、図５Ｇに示されたもののように、シールされたチャンバを形成するために必要なステップが図５Ｅ，図５Ｆ，図５Ｇで示されるものと実質的に同じであり、よってここでは繰り返さない。

図７は、本発明の他の例の、容量性超音波振動子７０の概略断面図である。図７Ａを参照すると、容量性超音波振動子７０は、支持フレーム３８と基板３１の間に形成されるパターン化された絶縁層７２を除いて図３Ａに示された容量性超音波振動子３０と類似の構造を含んでいる。チャンバ７７は、シールされるか否かに拘らず、基板３１、パターン化された絶縁層７２、支持フレーム３８、および導電性層３５によって規定される。

図８Ａは本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。図８Ａを参照し、また図４Ｆも参照すると、（図４Ｅで示される）犠牲金属層４３を除去した後、露出した絶縁層４１（図４Ｆ）の一部分は従来のウェットエッチングプロセス、または他の適当なプロセスによって開口部４７を通して除去される。ウェットエッチングプロセスは、基板４０を著しく除去することなく、絶縁層４１の露出部分を除去するように選択的エッチングであり、結果として基板４０とパターン化された金属層４４−１の間に形成された、パターン化された絶縁層８１をもたらし、その後支持フレームになる。その結果、チャンバ７７−１は基板４０、パターン化された絶縁層８１、パターン化された金属層４４−１、およびパターン化された導電層４５−１によって規定されるが、シールされない。チャンバ７７−１は、図４Ｇについて示される同様のプロセスによってシールされてもよい。製造される容量性超音波振動子の各々は、図７に示される容量性超音波振動子７０の構造と類似の結果として得られる構造を含んでいる。

図８Ｂは本発明の他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。図８Ｂを参照し、また図５Ｆも参照すると、（図５Ｅに示される）犠牲金属層４３、および（図５Ｅに示される）シード層５１の部分を除去した後、露出した絶縁層４１（図５Ｆ）の部分は従来のウェットエッチングプロセスまたは他の適当なプロセスによって、開口部４７を通して除去される。パターン化された絶縁層８２は、基板４０とパターン化された金属シード層５１−１の間に形成され、その後パターン化された金属層４４−１と共に支持フレームになる。したがって、チャンバ７７−２は、基板４０、パターン化された絶縁層８２、パターン化されたシード層５５−１、パターン化された金属層４４−１、およびパターン化された導電層４５−１によって規定されるが、シールされない。チャンバ７７−２は、図５Ｇに関して示された同様のプロセスによってシールされてもよい。製造させる容量性超音波振動子の各々は、図７に示される容量性超音波振動子７０と類似の、結果としてもたらされる構造を含んでいる。

広義の発明概念から離れることなく、上述の例を変更できることは、当業者に理解される。したがって、本発明は、開示された特定の例に限定されず、請求項によって規定されるように本発明の精神および範囲内で修正をカバーすることを意図していると理解される。

さらに、本発明の代表的例を説明する際に、明細書は特定の一連のステップとして本発明の方法、および／またはプロセスを表していた。しかしながら、その方法、またはプロセスがここで説明されるステップの特定の順序に左右されない程度に、方法またはプロセスは、説明されたステップの特定の順序に限定されるべきではない。当業者が理解するように、他の一連のステップも可能である。したがって、明細書中で説明されるステップの特定の順序は請求項の、限定として解釈されるべきではない。さらに、本発明の方法、および／またはプロセスに向けられる請求項は、その書かれた順序でのステップの実行に限定されるべきではなく、そして、当業者は本発明の精神と範囲内で、順序が変化し、および、そのままであってもよいことを容易に認識することができる。

従来の容量性超音波振動子の概略断面図である。 容量性超音波振動子を製造するための従来の方法を示す断面図である。 容量性超音波振動子を製造するための従来の方法を示す断面図である。 容量性超音波振動子を製造するための従来の方法を示す断面図である。 容量性超音波振動子を製造するための従来の方法を示す断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子の概略断面図である。 本発明の他の例の、容量性超音波振動子の概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明のさらに他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明のさらに他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明のさらに他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明のさらに他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の他の例の、容量性超音波振動子の概略断面図である。 本発明の一例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。 本発明の他の例の、容量性超音波振動子を製造するための方法を示す概略断面図である。

符号の説明

３０ 容量性超音波振動子、３１ 基板、３２ 絶縁層、３５ 導電層、３６ バンプ、３７ チャンバ、３８ 支持フレーム、３９ 容量性超音波振動子、４０ 基板、４１
絶縁層、４２ フォトレジスト層、４３ 犠牲金属層、４５ 導電層、４６ バンプ、４７ 開口部、４８ チャンバ、４９ 金属層。

Claims (8)

1. 導電基板と、
   導電基板上に形成された絶縁層と、
   絶縁層上に形成された支持フレームと、
   支持フレームによって導電基板から間隔を置かれた導電層と、
   支持フレームの上方に配置された少なくとも１つのバンプとを含む容量性超音波振動子。
2. 支持フレームが金属製である、請求項１に記載の容量性超音波振動子。
3. 支持フレームがニッケル（Ｎｉ）、ニッケルコバルト（ＮｉＣｏ）、ニッケルフェライト（ＮｉＦｅ）、およびニッケルマンガン（ＮｉＭｎ）の１つから選択された物質を含む、請求項１又は２に記載の容量性超音波振動子。
4. 導電層がニッケル（Ｎｉ）、ニッケルコバルト（ＮｉＣｏ）、ニッケルフェライト（ＮｉＦｅ）、およびニッケルマンガン（ＮｉＭｎ）の１つから選択された物質を含む、請求項１に記載の容量性超音波振動子。
5. 少なくとも１つのバンプが、Ｎｉ、ＮｉＣｏ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＭｎの１つから選択された物質を含む、請求項１に記載の容量性超音波振動子。
6. 支持フレームが、絶縁層上に形成されたシード層を含む、請求項１に記載の容量性超音波振動子。
7. シード層が、チタニウム（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、Ｎｉ、ＮｉＣｏ、ＮｉＦｅ、およびＮｉＭｎの１つから選択された物質を含む、請求項６に記載の容量性超音波振動子。
8. 支持フレームと導電層が、実質的に同じ物質を含む、請求項１に記載の容量性超音波振動子。

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