JP5188188B2 - 容量型超音波トランスデューサの製造方法 - Google Patents
容量型超音波トランスデューサの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5188188B2 JP5188188B2 JP2008005274A JP2008005274A JP5188188B2 JP 5188188 B2 JP5188188 B2 JP 5188188B2 JP 2008005274 A JP2008005274 A JP 2008005274A JP 2008005274 A JP2008005274 A JP 2008005274A JP 5188188 B2 JP5188188 B2 JP 5188188B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- etching
- manufacturing
- hole
- cmut
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/0292—Electrostatic transducers, e.g. electret-type
Description
超音波トランスデューサの一形態に、マイクロマシン加工を用いた容量型(容量性ともいう)超音波トランスデューサ(CMUT;Capacitive Miromachined Ultrasuound Transducer)がある。
以下の説明において、この容量型超音波トランスデューサをCMUTと記す。
このようなCMUTは、一般に、下部電極を有する基板と、この基板上に形成された支持部によって支えられたメンブレンと、上部電極とで構成されている。
また、一つのキャビティは下部電極、メンブレン(振動膜ともいう)、上部電極で構成されている。容量型超音波トランスデューサは、下部電極と上部電極の間に印加する電圧によってメンブレンを振動させ音波を放出させる。
また、受け取った音波によってメンブレンを振動させ、その容量変化により音波を検出する。
具体的には、シリコン窒化膜をメンブレンとして成膜し、エッチングホールを形成する。
このエッチングホールよりポリシリコン層を犠牲層エッチングし、キャビティを形成する。
最後に、エッチングホールをシリコン窒化膜で埋めることにより真空のキャビティを形成している。
この方法によれば、シリコン単結晶をメンブレンとして用いることにより、メンブレンの機械的特性を向上させることが可能となる。
また、別の作製方法として、SOI基板の埋め込み酸化膜層を犠牲層エッチングして、メンブレンとキャビティを形成する方法がある(例えば、特許文献3参照)。
この方法は、静電容量型圧力センサの製造方法として知られているものであるが、これによるとメンブレンの形成に接合工程を用いないため、ガスやパーティクルによる歩留まり低下を防止することが可能となる。
また、SOI基板のシリコン単結晶膜をメンブレンとして用いるため、高い機械的特性を得ることが可能となる。
また、上記従来例の特許文献2のようにSOI基板の接合を利用する場合、パーティクルを完全に除去することができず、また接合界面にガスが発生し、ウエハ面内のメンブレン特性に不均一が生じ、歩留まりを向上させる上において、課題を有している。
また、上記従来例の特許文献3のようなSOI基板の絶縁層を犠牲層エッチングする製造方法を、そのままCMUTの作製方法に転用した場合、寄生容量の増加につながってしまうこととなる。
本発明の容量型超音波トランスデューサの製造方法は、
支持基板上に、絶縁層を介して活性層を備えたSOI基板を用意する工程と、
前記活性層もしくは前記支持基板に貫通孔を形成する工程と、
前記活性層もしくは前記支持基板に形成された前記貫通孔から、前記絶縁層をエッチングする流体を導入し、該絶縁層をエッチングしてキャビティを形成する工程と、
前記絶縁層をエッチングして形成されたキャビティの内部に絶縁膜を形成する工程と、
前記キャビティの内部に絶縁膜を形成した後、前記貫通孔を封止する工程と、
を含むことを特徴とする。
また、本発明の容量型超音波トランスデューサの製造方法は、
前記SOI基板を用意する工程と前記貫通孔を形成する工程との間に、
前記支持基板上における前記SOI基板の前記活性層と前記絶縁層をメンブレンの形状にパターニングする工程を更に含むことを特徴とする。
また、本発明の容量型超音波トランスデューサの製造方法は、
前記SOI基板の前記活性層と前記絶縁層をメンブレンの形状にパターニングする工程の後に、
前記支持基板上における前記メンブレンの形状にパターニングされた領域の外周を含み前記SOI基板上の活性層側を覆うように、前記SOI基板における前記絶縁層のエッチングストップ層として機能するさらなる絶縁膜を成膜する工程と、
前記さらなる絶縁膜を成膜する工程の後に、前記メンブレンの形状にパターニングされた領域の外周と前記支持基板の一部の領域と接する前記さらなる絶縁膜の領域を残して、該領域以外の領域と接する前記さらなる絶縁膜の領域をエッチングする工程と、
を更に含むことを特徴とする。
また、本発明の容量型超音波トランスデューサの製造方法は、
前記絶縁膜をエッチングする工程の後に、
前記活性層上に低誘電率材料を成膜する工程を、更に含むことを特徴とする。
また、本発明の容量型超音波トランスデューサの製造方法は、
前記SOI基板を用意する工程と前記貫通孔を形成する工程との間に、
前記活性領域において前記メンブレンが形成される領域に対応して位置する前記支持基板の裏面側の領域を、所定の深さをエッチングする工程を、更に含むことを特徴とする。
また、本発明によれば、寄生容量の増加を抑制することが可能となる。
実施例1では、SOI基板の支持基板に貫通孔を形成し、該貫通孔より流体を導入し、絶縁層をエッチングするCMUTの製造方法について説明する。
図1から図4に、本実施例におけるCMUTの製造方法を説明する図を示す。
これらのうち、図1は本実施例におけるCMUT製造方法を用いて作製したCMUT全体を説明するための上面図である。
また、図2は本実施例におけるCMUTの製造方法によって作製されたCMUTの1エレメントを説明するための図であり、図2(a)は図1の1エレメントを拡大した上面図、図2(b)は図2(a)のA−A’断面図である。
また、図3及び図4は本実施例におけるCMUTの製造方法を説明するための工程図である。
図1において、100はCMUT(容量型超音波トランスデューサ)であり、101はCMUTの1エレメントの領域を示している。
本実施例において、CMUT100は8×8のエレメント101で構成されている。なお、説明を簡単にするため本実施例ではCMUT100を上記のように8×8のエレメントとしているが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。
また、本実施例における上記エレメント101とは、超音波を送受信する1ユニットを意味している。
また、この1つのエレメント101につき、1つの貫通配線が配置されている。
図2に、本実施例におけるCMUTを構成する1つのエレメントを説明するための図を示す。
図2(a)は図1の1エレメントを拡大した上面図、図2(b)は図2(a)のA−A’断面図である。
図2において、201はCMUTの1エレメント、203はメンブレン、204はキャビティ、205は貫通孔、206は上部電極、207は下部電極パッド、208は貫通配線、209は回路基板、210は下部電極である。
本実施例において、エレメント201は、メンブレン203、キャビティ204、貫通孔205、上部電極206、下部電極210、下部電極パッド207、貫通配線208で構成される。
下部電極210には、SOI基板の支持基板であるシリコンが使用されている。また、CMUT100は回路基板209と接合されている。
超音波を受信する場合、メンブレン203が変位し上部電極206と下部電極210とのギャップが変化する。その静電容量の変化量を検出し信号処理することにより超音波画像を得ることができる。
また、超音波を発信する場合は、回路基板209より上部電極206あるいは下部電極210に電圧を印加させることにより、メンブレンを振動させ超音波を発信させる。
メンブレンの直径Φmは40μm、厚さtmは340nmである。キャビティの直径はメンブレンの直径と同様に40μm、深さtcは100nmである。
貫通孔の直径Φh1は10μm、深さth1は350μmである。上部電極206は直径20μm、厚さteは330nmである。
下部電極パッド207は200μm×200μm、厚さは330nmである。
貫通配線208の直径Φh2は20μm、深さth2は340μmである。ただし、これらの値は一例であり、他の値をとることも可能である。
図3及び図4に、本実施例におけるCMUTの製造方法を説明するための工程図を示す。
図3及び図4の工程図は、説明のため1エレメントの断面図を示しているが、他のエレメントも同様に作製される。
図3及び図4において、301、304は活性層、302は絶縁層、303は支持基板、305は貫通孔、306は酸化膜、307はBoron拡散されたPoly−Si膜、308、310はPoly−Si膜、311はレジストである。 本実施例でのCMUTの製造に際し、まず、301の支持基板上に、絶縁層302を介して活性層302を備えたSOI基板を用意する(図3(A))。
活性層301はシリコンで厚さが340nm、絶縁層302は酸化膜で厚さが400nm、支持基板303はシリコンで厚さが350μmである。
次に、他のエレメントとの分離、貫通配線用の貫通孔を、以下のようにして形成する。
活性層301にフォトリソグラフィーを行い、シリコンをドライエッチングする。
これにより、後にメンブレンとなる活性層304が他のエレメントと電気的に絶縁される。
支持基板も同様に、フォトリソグラフィーとシリコンのDeep−RIEにより貫通孔305を形成する。
最後に活性層304の領域以外の絶縁層302をエッチング除去する(図3(B))。
図3(B)で作製した基板をパイロジェニック酸化炉で熱処理をすることにより、酸化膜306を形成する(図3(C))。
次に、貫通配線を形成する。図3(C)で作製した基板に、以下のようにしてPoly−Siを成膜する。
Poly−Siの成膜には、LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)を用いる。さらに、成膜したPoly−Si膜の導電性を高めるため、Boron拡散を行う(図3(D))。307はBoron拡散されたPoly−Si膜である。
図3(D)で作製した基板にPoly−Si膜308を成膜する(図3(E))。
これにより、後の工程でレジストを均一に塗ることができる。
図3(E)で作製した基板のうち、不要なPoly−Si膜308をドライエッチングで除去する。
さらに、拡散済みのPoly−Si膜307も同様に、不要な領域をドライエッチングで除去する(図3(F))。
支持基板側からフォトリソグラフィーにより酸化膜306をウエットエッチングによりパターニングする。
さらに、酸化膜306をマスクにしてSiのDeep−RIEにより貫通孔205を形成する(図3(G))。
図3(G)で作製した基板において、貫通孔205よりHFを気化させた気相HFを導入する。
これにより、絶縁層である酸化膜302がエッチングされキャビティ204が形成される(図4(H))。
キャビティのサイズはエッチング時間を制御することにより決めることができる。
なお、気相HFを用いたエッチングは真空チャンバー内で行い、チャンバー内を窒素ガスで置換することによりエッチングを停止させる。また、貫通配線208や貫通孔205以外の領域はエッチングされないようにレジスト311で保護されている。
また、図示していないが、基板の表面はHFガスに曝されないようにテフロン(登録商標)製の治具で保護されている。
本実施例においては、以上のように絶縁層をエッチングして形成されたキャビティを、図2(a)に示されるようにハニカム状に配置し、CMUTの1エレメントを形成する。
図4(H)で作製した基板を、O2雰囲気、温度1000℃でドライ酸化する。
これにより酸化膜309が形成される(図4(I))。
なお、酸化膜309の代わりに、シリコン窒化膜を成膜しても良い。
次に、支持基板に形成された貫通孔を封止する。
貫通孔の封止は真空状態で行う必要がある。仮に、貫通孔を大気圧下で封止すると、キャビティ内に空気が閉じ込められる。
キャビティ内部に空気があるとメンブレンの振動を阻害するため、トランスデューサとしての性能が低下する。
図4(I)で作製した基板において、Poly−Si膜310を成膜する。
これにより、貫通孔205はPoly−Siによって封止される(図4(J))。
また、Poly−Si膜の成膜は真空状態で行われるため、キャビティは真空に保持される。
図4(J)で作製した基板において、下部電極パターンを形成するためフォトリソグラフィーと、酸化膜層309のドライエッチングを行う。
レジストを除去した後、Alをスパッタもしくは蒸着により成膜する。最後に、下部電極パターンを形成するためフォトリソグラフィーと、Alのウエットエッチングを行う。
以上の工程により、下部電極パッド207が形成される(図4(K))。
図4(K)で作製した基板において、活性層側の酸化膜をCHF3などのガスによりドライエッチングして除去する。
次に、Alをスパッタもしくは蒸着により成膜し、上部電極のフォトリソグラフィーおよびAlのウエットエッチングを行う。
以上の工程により、上部電極206が形成され、CMUTの作製プロセスが完了する(図4(L))。
最後に、図4(L)で作製した基板と回路基板209とが接合される。
これにより、超音波の送受信の信号処理が可能となる(図4(M))。
以上とは別の方法として、SOI基板の活性層に貫通孔を形成し、該貫通孔から気相HFを導入して絶縁層である酸化膜をエッチング除去し、キャビティを形成してもよい。
この場合、支持基板に貫通孔を形成する方法に比べて、加工にかかる時間を短縮できる。
ただし、メンブレンを加工する場合は、シリコン単結晶のみのメンブレンに比べて機械的特性が劣る可能性があることを考慮する必要がある。
また、本実施例は基板の接合工程が不要のため、従来のパーティクルや接合界面に発生するガスの影響が無くなり、歩留まりを向上させることができる。
実施例2では、活性層においてメンブレンが形成される領域に対応して位置する支持基板の裏面側の領域を、所定の深さにエッチングする構成例について説明する。
具体的には、SOI基板の支持基板をエッチングバックし、その領域に貫通孔を形成、さらに貫通孔より流体を導入し、絶縁層をエッチングするCMUTの製造方法の一例について説明する。
まず、本実施例のCMUTについて説明する。
図5に、本実施例におけるCMUTを構成する1つのエレメントを説明するための図を示す。図5(a)は1エレメントを拡大した上面図、図5(b)は図5(a)のB−B’断面図である。
図5において、401はCMUTの1エレメント、403はメンブレン、404はキャビティ、405は貫通孔、406は上部電極である。
407は下部電極パッド、408は貫通配線、409は回路基板、410は下部電極、411は溝、412はPoly−Si膜である。
本実施例において、エレメント401は、メンブレン403、キャビティ404、貫通孔405、キャビティ封止用Poly−Si412、上部電極406を備えている。
また、下部電極410、下部電極パッド407、貫通配線408を備えている。下部電極410はSOI基板の支持基板であるシリコンを使用する。
また、本実施例のCMUTも実施例1と同様に回路基板409と接合されている。
メンブレン403の直径ΦMは10μm、厚さtMは340nmである。
キャビティの直径はメンブレンの直径と同様に10μm、深さtcは100nmである。
貫通孔の直径ΦH1は1μm、深さtH1は40μmである。溝411の深さtH2は310μmである。
上部電極406は直径5μm、厚さtEは330nmである。下部電極パッド407は200μm×200μm、厚さは330nmである。
貫通配線408の直径ΦH2は20μm、深さtH2は350μmである。ただし、これらの値は一例であり、他の値をとることも可能である。
本実施例のCMUTの製造方法は、基本的に実施例1と同じである。本実施例の製造方法は、実施例1で説明した図3(F)と図3(G)の工程の間に、支持基板に溝を形成する工程を追加することで実施できる。
溝411はメンブレン403が複数配置された領域のみ支持基板をバックエッチすることで形成される。
バックエッチの方法としては、シリコンのDeep−RIEを用いる。溝411の底部に貫通孔405をフォトリソグラフィーするためには、レジストのスプレーコーティングと投影式の露光装置を用いる。
メンブレンの直径ΦMを10μmで設計する場合、貫通孔405の直径ΦH1が10μmでは下部電極410を配置することができない。
そこで、メンブレンが複数配置された領域のみ支持基板をバックエッチする。これにより、直径1μmの貫通孔の形成も可能となる。
これにより、直径10μmのメンブレンを形成することが可能となる。
また、本実施例は基板の接合工程が不要のため、従来のパーティクルや接合界面に発生するガスの影響が無くなり、歩留まりを向上させることができる。
実施例3では、SOI基板の活性層をメンブレン毎にエッチングし、活性層側から絶縁膜を成膜し、SOI基板の絶縁層をエッチングするCMUTの製造方法について説明する。
図6から図8に、本実施例におけるCMUTの製造方法を説明する図を示す。
これらのうち、図6は本実施例におけるCMUTの製造方法によって作製されたCMUTの1エレメントを説明するための図であり、図6(a)は図1の1エレメントを拡大した上面図、図6(b)は図6(a)のC−C’断面図である。
また、図7及び図8は本実施例におけるCMUTの製造方法を説明するための工程図である。
図6に、本実施例におけるCMUTを構成する1つのエレメントを説明するための図を示す。図6(a)は1エレメントを拡大した上面図、図6(b)は図6(a)のC−C’断面図である。
図6において、501はCMUT(容量型超音波トランスデューサ)の1エレメント、503はメンブレン、504はキャビティ、505は貫通孔、506は上部電極である。
507は下部電極パッド、508は貫通配線、509は回路基板、510は下部電極、511は配線である。
エレメント501は、メンブレン503、キャビティ504、貫通孔505、上部電極506、上部電極間の配線511、下部電極510、下部電極パッド507、貫通配線508で構成される。
下部電極510はシリコン基板そのものを使用する。また、本実施例のCMUTも実施例1と同様に回路基板509と接合されている。
メンブレン503の直径Φm’は40μm、厚さtm’は340nmである。
キャビティの直径はメンブレンの直径と同様に40μm、深さtc’は100nmである。貫通孔の直径Φh1’は10μm、深さth1’は350μmである。
上部電極506は直径20μm、厚さte’は330nmである。下部電極パッド507は200μm×200μm、厚さは330nmである。
貫通配線508の直径Φh2’は20μm、深さth2’は340μmである。ただし、これらの値は一例であり、他の値をとることも可能である。
図7及び図8に、本実施例におけるCMUTの製造方法を説明するための工程図を示す。
本実施例のプロセスフローの始めの工程は実施例1の図3(A)から図3(F)と同じである。従って、図7では、図3(F)の工程から説明する。
なお、図7及び図8の工程図は、説明のため1エレメントの断面図を示しているが、他のエレメントも同様に作製される。
図7及び図8において、601、602はシリコン窒化膜、605は酸化膜、604はレジスト、606、607はPoly―Si膜、608は領域である。
次に、SOI基板の活性層および絶縁層をメンブレンの形状にパターニングする。
パターニングはフォトリソグラフィーとCF4をエッチングガスとしたドライエッチングを用いる。
これにより、後にメンブレンとなる503、キャビティとなる504を形成することができる(図7(B))。
図7(B)で作製した基板において、LPCVDによりシリコン窒化膜を厚さ200nm成膜する。
さらに、図7(C)で示す601、602の形状になるように、シリコン窒化膜をパターニングする。
パターニングは、フォトリソグラフィーとCF4をエッチングガスとしたドライエッチングを用いる。
シリコン窒化膜601は絶縁層である酸化膜のエッチングストップ層として機能する。
なぜなら、気相HFによる熱酸化膜のエッチングレートが66nm/minであるのに対して、気相HFによるシリコン窒化膜のエッチングレートが1〜2nm/minであるからである。
また、シリコン窒化膜601およびシリコン窒化膜602の間の層はエッチング除去する。
次に、絶縁層をエッチング除去するために、以下のようにして支持基板に貫通孔を形成する。
支持基板側からフォトリソグラフィーにより酸化膜をウエットエッチングによりパターニングする。
さらに、酸化膜をマスクにしてSiのDeep−RIEにより貫通孔505を形成する(図7(D))。
図7(D)で作製した基板において、貫通孔505よりHFを気化させた気相HFを導入する。
これにより、絶縁層である酸化膜がエッチングされキャビティ504が形成される(図7(E))。
気相HFを用いたエッチングは実施例1と同様の方法で行う。本実施例では、シリコン窒化膜601、602によりキャビティのサイズを決めることができる。これにより、仮に気相HFによる酸化膜のエッチングレートがSOI面内でばらついても、エッチング時間を長めに設定すればよい。
なお、貫通配線508や貫通孔505以外の領域はエッチングされないようにレジスト604で保護されている。また、図示していないが、基板の表面はHFガスに曝されないようにテフロン(登録商標)製の治具で保護されている。
本実施例においては、以上のように絶縁層をエッチングして形成されたキャビティを、図6(a)に示されるようにハニカム状に配置し、CMUTの1エレメントを形成する。
次に、支持基板に形成された貫通孔を、以下のようにして封止する。
貫通孔の封止は真空状態で行う必要がある。
仮に、貫通孔を大気圧下で封止すると、キャビティ内に空気が閉じ込められる。キャビティ内部に空気があるとメンブレンの振動を阻害するため、トランスデューサーとしての性能が低下する。
図7(F)で作製した基板において、Poly−Si606を成膜する。これにより、貫通孔505はPoly−Siによって封止さる。
また、Poly−Siの成膜は真空状態で行われるため、キャビティは真空に保持される(図8(G))。
まず、支持基板の面において貫通孔を封止するために必要なPoly−Si膜以外の領域をエッチング除去する。
活性層側の面においては、シリコン窒化膜601と602と両者の間の領域607を除いてPoly−Si膜をエッチング除去する。
次に、図8(G)で作製した基板において、下部電極パターンを形成するためフォトリソグラフィーと、酸化膜層605のドライエッチングを行う。
レジストを除去した後、Alをスパッタもしくは蒸着により成膜する。
最後に、下部電極パターンを形成するためフォトリソグラフィーと、Alのウエットエッチングを行う。以上の工程により、下部電極パッド507が形成される(図8(H))。
以上の工程により、上部電極506が形成され、CMUTの作製プロセスが完了する。
最後に、上部電極を形成した基板と回路基板509とが接合される。これにより超音波の送受信の信号処理が可能となる(図8(I))。
以上とは別の方法として、SOI基板の活性層に貫通孔を形成し、該貫通孔から気相HFを導入して絶縁層である酸化膜をエッチング除去し、キャビティを形成してもよい。
この場合、支持基板に貫通孔を形成する方法に比べて、加工にかかる時間を短縮できる。
ただし、メンブレンを加工する場合、シリコン単結晶のみのメンブレンに比べて機械的特性が劣る可能性があることを考慮する必要がある。
これがCMUTの寄生容量の一部となる。CMUTの感度を高くするためには寄生容量を低減する必要がある。
上部電極の配線と下部電極との静電容量を小さくするためには、誘電率がなるべく小さい低誘電率の材料を用いるのが良い。
そこで、本実施例では、図7(C)の工程で、上記領域608に該当する部分のシリコン窒化膜をエッチング除去する。
さらに、配線と下部電極との絶縁をとるため酸化膜605を形成する。なぜなら、シリコン窒化膜の比誘電率は6.5〜7.1であり、SiO2の比誘電率3.7〜3.9に比べて大きいからである。
仮に、図8(J)に示すようにシリコン窒化膜610を配線と下部電極との絶縁をとるために残した場合、領域608の静電容量に比べて大きくなる。
領域608で囲んだPoly−Si607や酸化膜605の替わりに、フッ素添加SiO2であるFluorinated Silica Glass(FSG)や、SiOFをCVDで成膜し、ドライエッチングによりパターニングする方法がある。
これらの材料は、シリコン酸化膜よりも比誘電率が低いため配線部における寄生容量の低減に効果がある。
また、本発明は基板の接合工程が不要のため、従来のパーティクルや接合界面に発生するガスの影響が無くなり、歩留まりを向上させることができる。また、本実施例は上部電極間の配線と下部電極との間に低誘電率材料を成膜するため、寄生容量の増加を防止することができる。
また、これらにより作製されたCMUTは、建設・材料・医療分野の超音波探触子に好適に適用することができる。
101、201、401、501:CMUTの1エレメント
203、403、503:メンブレン
204、404、504:キャビティ
205、305、405、505:貫通孔
206、406、506:上部電極
207、407、507:下部電極パッド
208、408、508:貫通配線
209、409、509:回路基板
210、410、510:下部電極
301、304:活性層
302:絶縁層
303:支持基板
306、309、605:酸化膜
307:Boron拡散されたPoly−Si膜
308、310、412、606、607:Poly−Si膜
311、604:レジスト
411:溝
511:配線
601、602:シリコン窒化膜
608:領域
Claims (5)
- 容量型超音波トランスデューサの製造方法であって、
支持基板上に、絶縁層を介して活性層を備えたSOI基板を用意する工程と、
前記活性層もしくは前記支持基板に貫通孔を形成する工程と、
前記活性層もしくは前記支持基板に形成された前記貫通孔から、前記絶縁層をエッチングする流体を導入し、該絶縁層をエッチングしてキャビティを形成する工程と、
前記絶縁層をエッチングして形成されたキャビティの内部に絶縁膜を形成する工程と、
前記キャビティの内部に絶縁膜を形成した後、前記貫通孔を封止する工程と、
を含むことを特徴とする容量型超音波トランスデューサの製造方法。 - 前記SOI基板を用意する工程と前記貫通孔を形成する工程との間に、
前記支持基板上における前記SOI基板の前記活性層と前記絶縁層をメンブレンの形状にパターニングする工程を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の静電容量型トランスデューサの製造方法。 - 前記SOI基板の前記活性層と前記絶縁層をメンブレンの形状にパターニングする工程の後に、
前記支持基板上における前記メンブレンの形状にパターニングされた領域の外周を含み前記SOI基板上の活性層側を覆うように、前記SOI基板における前記絶縁層のエッチングストップ層として機能するさらなる絶縁膜を成膜する工程と、
前記さらなる絶縁膜を成膜する工程の後に、前記メンブレンの形状にパターニングされた領域の外周と前記支持基板の一部の領域と接する前記さらなる絶縁膜の領域を残して、該領域以外の領域と接する前記さらなる絶縁膜の領域をエッチングする工程と、
を更に含むことを特徴とする請求項2に記載の容量型超音波トランスデューサの製造方法。 - 前記絶縁膜をエッチングする工程の後に、
前記活性層上に低誘電率材料を成膜する工程を、
更に含むことを特徴とする請求項3に記載の容量型超音波トランスデューサの製造方法。 - 前記SOI基板を用意する工程と前記貫通孔を形成する工程との間に、
前記活性領域において前記メンブレンが形成される領域に対応して位置する前記支持基板の裏面側の領域を、所定の深さをエッチングする工程を、
更に含むことを特徴とする請求項1に記載の容量型超音波トランスデューサの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008005274A JP5188188B2 (ja) | 2008-01-15 | 2008-01-15 | 容量型超音波トランスデューサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008005274A JP5188188B2 (ja) | 2008-01-15 | 2008-01-15 | 容量型超音波トランスデューサの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009165931A JP2009165931A (ja) | 2009-07-30 |
JP5188188B2 true JP5188188B2 (ja) | 2013-04-24 |
Family
ID=40967754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008005274A Expired - Fee Related JP5188188B2 (ja) | 2008-01-15 | 2008-01-15 | 容量型超音波トランスデューサの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5188188B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101761818B1 (ko) | 2011-08-23 | 2017-08-04 | 삼성전자주식회사 | 전기음향 변환기 및 그 제조 방법 |
JP6278770B2 (ja) | 2014-03-19 | 2018-02-14 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置 |
JP7141934B2 (ja) | 2018-12-03 | 2022-09-26 | 株式会社日立製作所 | 超音波トランスデューサ、その製造方法および超音波撮像装置 |
CN113120849B (zh) * | 2020-01-16 | 2024-02-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 换能器元件及其制备方法、换能器 |
EP4243273A1 (en) | 2022-03-08 | 2023-09-13 | Instytut Wysokich Cisnien Polskiej Akademii Nauk | An energy generation module and a method of energy harvesting using fluctuations of pressure |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5275565B2 (ja) * | 2004-06-07 | 2013-08-28 | オリンパス株式会社 | 静電容量型超音波トランスデューサ |
JP4733988B2 (ja) * | 2005-01-21 | 2011-07-27 | オリンパス株式会社 | 体腔内超音波診断システム |
JP2006198239A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Olympus Corp | 体腔内超音波診断システム |
US7037746B1 (en) * | 2004-12-27 | 2006-05-02 | General Electric Company | Capacitive micromachined ultrasound transducer fabricated with epitaxial silicon membrane |
JP2007088639A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Seiko Epson Corp | 振動子、振動子の製造方法、および電子機器 |
JP4804961B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2011-11-02 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 超音波振動子及びそれを搭載した体腔内超音波診断装置 |
-
2008
- 2008-01-15 JP JP2008005274A patent/JP5188188B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009165931A (ja) | 2009-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8466522B2 (en) | Element array, electromechanical conversion device, and process for producing the same | |
US8665672B2 (en) | Process for producing capacitive electromechanical conversion device, and capacitive electromechanical conversion device | |
US9143877B2 (en) | Electromechanical transducer device and method of making the same | |
JP5305993B2 (ja) | 容量型機械電気変換素子の製造方法、及び容量型機械電気変換素子 | |
CN101177234B (zh) | 电子装置及其制造方法 | |
JP4142040B2 (ja) | 高分子基コンデンサー超音波エネルギー転換器の製造方法 | |
JP2010004199A (ja) | 超音波トランスデューサおよびその製造方法 | |
JP5778914B2 (ja) | 電気機械変換装置の製造方法 | |
JP4531980B2 (ja) | 容量性超音波変換器を製造する方法 | |
KR20080090555A (ko) | 컨덴서 마이크로폰 | |
JP5188188B2 (ja) | 容量型超音波トランスデューサの製造方法 | |
JP2008098697A (ja) | 超音波トランスデューサおよびその製造方法 | |
JP4503423B2 (ja) | 容量性マイクロマシン超音波振動子及びその製造方法、並びに、超音波トランスデューサアレイ | |
JP2014146802A (ja) | 亀裂抵抗性膜構造を有する微小電気機械システムデバイスおよびその作製方法 | |
US20160001324A1 (en) | Electromechanical transducer and method for manufacturing the same | |
KR20130022083A (ko) | 초음파 변환기 및 그 제조 방법 | |
JP5728635B2 (ja) | 超音波振動子ユニット及び超音波プローブ | |
JP4355273B2 (ja) | 静電容量型センサ及びその製造方法 | |
JP2010098454A (ja) | 機械電気変換素子 | |
Mescher et al. | Novel MEMS microshell transducer arrays for high-resolution underwater acoustic imaging applications | |
JP2013219303A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP5513239B2 (ja) | 電気機械変換装置及びその製造方法 | |
JP2011259186A (ja) | 静電容量型電気機械変換装置及びその製造方法 | |
JP2023076303A (ja) | 超音波トランスデューサの製造方法 | |
JP5859049B2 (ja) | 静電容量型電気機械変換装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120418 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120424 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120622 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121226 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130122 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160201 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5188188 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160201 Year of fee payment: 3 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |