JP6243668B2 - 静電容量型トランスデューサ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態について図1、図2を用いて説明する。図1(a)は、本発明の静電容量型トランスデューサに係る一実施形態の上面図であり、図1(b)は、図1(a)のA’−A−B断面図である。図2は、本発明の静電容量型トランスデューサの作製方法に係る一実施形態を説明する各段階のA’−A−B断面図である。
(実施例1)
本発明の実施例1について図1、図2を用いて説明する。本実施例の静電容量型トランスデューサは、複数のセル15で構成されるエレメント17を有している。図1(a)では、エレメント17に含まれるセル数は9個であるが、幾つであっても構わない。また、図1(a)の静電容量型トランスデューサでは、4個のエレメントを有するが、エレメントは幾つであっても構わない。セルでは、第一の電極3と間隙12を挟んで設けられた第二の電極9を含む振動膜11が振動可能に支持されている。本実施例では、振動膜は、第一の絶縁膜6とエッチストップ層7と第二の電極9からなっている。第一の電極3を、バイアス電圧を印加する電極とし、第二の電極9を信号取り出し電極としている。本実施例の振動膜形状は、円形であるが、形状は四角形、六角形等でも構わない。円形の場合、振動モードが軸対称となるため、不要な振動モードによる振動膜の振動を抑制できる。
実施例2を説明する。間隙12に対応する箇所の封止層除去までは実施例1と同様に行う(図2−2(j)の状態)。しかし、実施例2では、その後、バッファードフッ酸に短時間浸漬して、間隙12上のエッチストップ層7の酸化シリコンを除去し、図3(a)の状態を得る。酸化シリコンと窒化シリコンはバッファードフッ酸に対するエッチングレートが大きく異なるため、短時間の浸漬であれば、エッチングストップ層7である酸化シリコンだけが除去され、窒化シリコンからなる第一の絶縁膜6は殆どエッチングされないで残る。
実施例3を説明する。実施例1と同様にして、封止層8の成膜までの工程を行う(図2−2(i)の状態)。次の封止層パターニングの工程において、実施例1とはフォトリソグラフィに用いる露光マスクを変更し、エレメント内の或るセルにおいては実施例1同様に間隙12の上になる部分の封止層が除去されるようにする。そして、その他のセルでは間隙12の上の部分の封止層8がそのまま残るようにした。
上記静電容量型トランスデューサは、超音波診断装置などの被検体情報取得装置に適用することができる。被検体からの音響波をトランスデューサで受信し、出力される電気信号を用い、光吸収係数などの被検体の光学特性値を反映した被検体情報や音響インピーダンスの違いを反映した被検体情報を取得できる。
Claims (12)
- 第一の電極と間隙を挟んで設けられた第二の電極を含む振動膜が振動可能に支持された構造のセルを有する静電容量型トランスデューサの作製方法であって、
前記第一の電極上に犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層上に前記振動膜の少なくとも一部をなす第一の絶縁層を形成する工程と、
前記第一の絶縁層上にエッチストップ層を形成する工程と、
エッチング孔を形成して前記犠牲層を除去する工程と、
前記エッチング孔を封止するための封止層を形成する工程と、
前記封止層の前記第一の電極側への正射影において前記間隙に重なる部分の少なくとも一部を前記エッチストップ層まで除去する工程と、
前記間隙に重なる部分の少なくとも一部において、前記エッチストップ層上または前記第一の絶縁層上に、第二の電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする製造方法。 - 前記エッチストップ層の前記第一の電極側への正射影において前記間隙に重なる部分の少なくとも一部を除去することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記エッチストップ層が絶縁性であることを特徴とする請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記第一の絶縁層及び前記封止層が窒化シリコンであり、前記エッチストップ層が酸化シリコンであることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の製造方法。
- 第一の電極と間隙を挟んで設けられた第二の電極を含む振動膜が振動可能に支持された構造のセルを有する静電容量型トランスデューサであって、
前記振動膜は、前記間隙の上に配置された第一の絶縁層と、前記第一の電極側への正射影において前記間隙の少なくとも一部に重なる部分に配置された前記第二の電極を含み、
前記第一の絶縁層上には、前記第一の電極側への正射影において前記間隙に重なる部分の少なくとも一部が除去された、前記間隙を封止するための封止層、及び前記封止層の下に形成され前記封止層の一部を除去するために用いられたエッチストップ層が配置され、
前記エッチストップ層の上に前記第二の電極が配置されていることを特徴とする静電容量型トランスデューサ。 - 前記エッチストップ層が絶縁性である請求項5に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記第一の絶縁層及び前記封止層が窒化シリコンであり、前記エッチストップ層が酸化シリコンであることを特徴とする請求項5または6に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 第一の電極と、前記第一の電極に対して間隙を挟んで設けられた振動膜とを含み構成されるセルを有する静電容量型トランスデューサであって、
前記振動膜は、第一の絶縁層と、絶縁性の層と、第二の電極とをこの順に有し、前記第一の絶縁層は、前記間隙側に位置するように設けられ、前記第二の電極の少なくとも一部は、前記絶縁性の層に接するように設けられており、
前記絶縁性の層の上の一部に、前記間隙を封止するための封止層が設けられていることを特徴とする静電容量型トランスデューサ。 - 前記第一の絶縁層及び前記封止層が窒化シリコンであり、前記絶縁性の層が酸化シリコンであることを特徴とする請求項8に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 基板上に、特性が互いに異なる複数の前記セルが設けられていることを特徴とする請求項5乃至9の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 請求項5から10の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサと、前記静電容量型トランスデューサが出力する電気信号を用いて被検体の情報を取得する処理部と、を有し、前記静電容量型トランスデューサは、被検体からの音響波を受信し、前記電気信号を出力することを特徴とする被検体情報取得装置。
- 請求項5から10の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサと、光源と、処理部と、を有し、
前記静電容量型トランスデューサは、前記光源から発振した光が被検体に照射されることにより発生する音響波を受信して電気信号に変換し、
前記処理部は、前記電気信号を用いて被検体の情報を取得することを特徴とする被検体情報取得装置。
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