JP6675181B2 - Transducer device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明はトランスデューサ装置及びその製造方法、特に物理量−電気間の変換を行うMEMS(Micro Electro Mechanical System)装置であり、またチップスケールでパッケージされるトランスデューサ装置の構成及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a transducer device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a configuration of a MEMS (Micro Electro Mechanical System) device for performing conversion between physical quantity and electricity, and a structure of a transducer device packaged on a chip scale and a method of manufacturing the same.
図8に、従来のトランスデューサ装置の一例であるマイクロフォン装置の構成が示されており、この図8において、1は固定電極、2は可動電極(メンブレン)、3は固定電極1と可動電極2を有する変換部(トランスデューサ)、4は変換部3からの信号の増幅等の信号処理を行う信号処理回路、6は外付けコンデンサ7や外部端子8等を形成したプリント基板(PCB)、9はボンディングワイヤ、10は保護樹脂、11はアコースティックポート12を形成した金属蓋(シールド部材)、13はバックチャンバーである。
FIG. 8 shows a configuration of a microphone device as an example of a conventional transducer device. In FIG. 8, reference numeral 1 denotes a fixed electrode, 2 denotes a movable electrode (membrane), and 3 denotes a fixed electrode 1 and a movable electrode 2. A conversion unit (transducer) 4 is a signal processing circuit for performing signal processing such as amplification of a signal from the
このようなマイクロフォン装置では、アコースティックポート12からの音圧により可動電極2が振動すると、このときの容量変化が変換部3で捉えられ、この変換部3からの信号が信号処理回路4で増幅されることにより、音声を電気信号とし出力することができる。
In such a microphone device, when the movable electrode 2 vibrates due to the sound pressure from the
ところで、図8に示されるマイクロフォン装置では、既存のプリント基板6の上に、MEMSとしての変換部3や信号処理回路4のチップをボンディングワイヤ9にて搭載し、またアコースティックポート12を形成した金属蓋11を被せるという構造が採用されており、このような構造では、近年の小型化に対応するには物理的な限界がある。
By the way, in the microphone device shown in FIG. 8, a chip of the
また、上記変換部3の製作では、固定電極1と可動電極2の間に犠牲層を形成することで、この固定電極1と可動電極2の間に所定の空間を形成しており、犠牲層を形成する工程があることで、製造も煩雑になる。
更に、プリント基板6を用いることで、装置としての温度使用範囲が狭くなるという不都合もある。
Further, in the manufacture of the
Further, the use of the printed
また、上記プリント基板6には、変換部3や信号処理回路4から見て外付け部品としてコンデンサ7等の各種の素子が組み込まれており、近年のプリント基板の薄板化に伴ってコストが相対的に上昇しているという問題がある。
The printed
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化、製造の容易化、モノリシック加工等による低コスト化を図ることが可能となり、温度使用範囲も広くすることができるトランスデューサ装置及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to make it possible to reduce the size by miniaturization, facilitation of manufacturing, monolithic processing, etc., and to widen the temperature use range. An object of the present invention is to provide a transducer device and a method of manufacturing the same.
上記目的を達成するために、請求項1の発明に係るトランスデューサ装置は、変換部の可動電極、絶縁膜リング、配線層及びこの配線層を介して上記変換部に接続される信号処理回路を形成した第1基板と、上記変換部の固定電極、上記絶縁膜リングに当接する突起部及び上記固定電極に連通して内部に配置されるキャビティを形成すると共に、このキャビティの周辺部にアコースティックポートから上記変換部へ連通する空気通路を形成した第2基板とを設け、上記固定電極と可動電極との間に所定の空間を確保しかつこの両電極を平行に配置しながら、上記絶縁膜リングと上記突起部とが当接し、上記空気通路が上記可動電極の上記第1基板側に連通するように上記第1基板と第2基板を接合してなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a transducer device according to the first aspect of the present invention forms a movable electrode of a converter, an insulating film ring, a wiring layer, and a signal processing circuit connected to the converter via the wiring layer. The first substrate, the fixed electrode of the conversion unit, the protrusion abutting on the insulating film ring, and the cavity disposed inside the fixed electrode in communication with the fixed electrode are formed, and an acoustic port is provided around the cavity. A second substrate provided with an air passage communicating with the conversion section , a predetermined space is secured between the fixed electrode and the movable electrode, and the two electrodes are arranged in parallel with the insulating film ring; The first substrate and the second substrate are joined so that the projections come into contact with each other and the air passage communicates with the movable electrode on the first substrate side .
請求項2の発明に係るトランスデューサ装置の製造方法は、変換部の可動電極、絶縁膜リング、配線層及びこの配線層を介して上記変換部に接続される信号処理回路を有する複数の第1基板を第1ウェーハに形成し、上記変換部の固定電極、上記絶縁膜リングに当接する突起部、上記固定電極に連通して内部に配置されるキャビティ及びこのキャビティの周辺部に配置されてアコースティックポートから上記変換部へ連通する空気通路を有する複数の第2基板を第2ウェーハに形成し、上記複数の第1基板の各々の上記可動電極と上記複数の第2基板の各々の上記固定電極との間に所定の空間を確保しかつこの両電極を平行に配置しながら、上記複数の第1基板の各々の上記絶縁膜リングと上記複数の第2基板の各々の上記突起部とが当接し、上記複数の第2基板の各々の空気通路が上記複数の第1基板の各々の上記可動電極の上記第1基板側に連通するように上記第1ウェーハと第2ウェーハを重ねて接合し、接合した第1及び第2ウェーハを個片化して製作することを特徴とする。
請求項3の発明は、上記第1ウェーハの第1基板の縦方向において、上記変換部と並ぶ位置に上記信号処理回路を設け、この信号処理回路と上記変換部とを配線層にて接続したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a transducer device, comprising: a plurality of first substrates each including a movable electrode of a converter, an insulating film ring, a wiring layer, and a signal processing circuit connected to the converter via the wiring layer. Is formed on a first wafer, and the fixed electrode of the conversion section, the protrusion contacting the insulating film ring, a cavity communicated with the fixed electrode and arranged inside, and an acoustic port arranged around the cavity are provided. A plurality of second substrates having an air passage communicating with the conversion unit from the second wafer, the movable electrode of each of the plurality of first substrates and the fixed electrode of each of the plurality of second substrates, The insulating film ring of each of the plurality of first substrates and the protruding portions of each of the plurality of second substrates are in contact with each other while securing a predetermined space between the electrodes and arranging the two electrodes in parallel. The first wafer and the second wafer are overlapped and joined so that each of the air passages of the plurality of second substrates communicates with the movable substrate of each of the plurality of first substrates on the side of the first substrate. The method is characterized in that the first and second wafers are made into individual pieces and manufactured .
According to a third aspect of the present invention, the signal processing circuit is provided at a position in the longitudinal direction of the first substrate of the first wafer that is aligned with the conversion section, and the signal processing circuit and the conversion section are connected by a wiring layer. It is characterized by the following.
上記の構成によれば、例えばシリコンからなる第1ウェーハ(又は第1基板)に、変換部の可動電極、信号処理回路、この信号処理回路と変換部とを接続する配線層、その他の素子、外部電極等を形成し、またシリコンからなる第2ウェーハ(又は第2基板)に、変換部の固定電極、この固定電極の前側等において素子中心に配置されるキャビティ(又はバックチャンバー)、このキャビティの外側に配置されるアコースティックポート(ホール)等を形成する。そして、変換部を構成する固定電極と可動電極とをそれらの間に所定の空間を確保しながら重ねるように配置し、第1ウェーハ(又は第1基板)と第2ウェーハ(又は第2基板)を接合し、最後に個片化すれば、多数のトランスデューサ装置が製作される。 According to the above configuration, the movable electrode of the conversion unit, the signal processing circuit, the wiring layer connecting the signal processing circuit to the conversion unit, other elements, and the like are formed on the first wafer (or the first substrate) made of, for example, silicon. A fixed electrode of the conversion part, a cavity (or a back chamber) arranged at the center of the device on the front side of the fixed electrode, etc., on a second wafer (or second substrate) made of silicon on which external electrodes and the like are formed. Acoustic ports (holes) and the like are arranged outside the box. Then, the fixed electrode and the movable electrode constituting the conversion section are arranged so as to overlap while securing a predetermined space therebetween, and the first wafer (or the first substrate) and the second wafer (or the second substrate) are arranged. Are joined and finally singulated to produce a large number of transducer devices.
本発明によれば、例えばシリコンを用いた2枚のウェーハ又は基板を重ね、チップスケールで接合しパッケージ化することにより、トランスデューサ装置が製作できるので、製造が容易で、小型化も可能になり、第1及び第2基板をシリコン基板とすることで、温度使用範囲が広くなり、高温での使用が可能となる。
また、変換部と信号処理回路を縦方向に並べることで、更なる装置の小型化を図ることができ、変換部と信号処理回路とを絶縁層を介した配線層にて接続することを含め、トランスデューサ装置(MEMS装置)をモノリシック製法(半導体マイクロプロセス)で製作することで、製造の更なる容易化、低コスト化を図ることが可能となり、設計の自由度も増すという利点がある。即ち、従来のプリント基板(PCB)を用いた装置では、変換部や信号処理回路から見て外付け部品として各素子が組み込まれており、近年のプリント基板の薄板化に伴ってコストが相対的に上がっているが、本発明は、シリコン基板(半導体基板)を用いたモノリシックでの加工が可能となるので、設計の自由度が増し更なるコスト低減が可能になる。
According to the present invention, for example, by stacking two wafers or substrates using silicon, bonding them on a chip scale, and packaging them, a transducer device can be manufactured. By using the first and second substrates as silicon substrates, the temperature use range is widened, and the use at high temperatures is possible.
In addition, by arranging the conversion unit and the signal processing circuit in the vertical direction, it is possible to further reduce the size of the device, including connecting the conversion unit and the signal processing circuit with a wiring layer via an insulating layer. By manufacturing the transducer device (MEMS device) by a monolithic manufacturing method (semiconductor microprocess), it is possible to further facilitate the manufacturing and reduce the cost, and there is an advantage that the degree of freedom in design is increased. That is, in a device using a conventional printed circuit board (PCB), each element is incorporated as an external component from the viewpoint of a conversion unit and a signal processing circuit. However, according to the present invention, monolithic processing using a silicon substrate (semiconductor substrate) can be performed, so that the degree of freedom of design increases and the cost can be further reduced.
更に、2枚のウェーハ又は基板を重ねることで、固定電極−可動電極間の空間が確保できるので、従来のように犠牲層を形成する必要がなく、犠牲層レスとなり、接続線を半導体基板として作り込むことで、変換部と信号処理回路をワイヤボンディングする必要もなく、ワイヤボンディングレスとすることができる。
また、トランスデューサ装置のキャビティ(例えばバックチャンバー)とアコースティックポートから変換部へ連通する空気通路とを、1つの第2基板に形成することにより、実装密度が向上し、低コスト化に寄与できるという利点がある。
Furthermore, since the space between the fixed electrode and the movable electrode can be secured by stacking two wafers or substrates, there is no need to form a sacrifice layer as in the conventional case, and the sacrifice layer is eliminated, and the connection line is used as a semiconductor substrate. By making it, there is no need to wire-bond the conversion unit and the signal processing circuit, and it is possible to make wire-less.
Further, by forming a cavity (for example, a back chamber) of the transducer device and an air passage communicating from the acoustic port to the conversion section on one second substrate , the mounting density can be improved and the cost can be reduced. There is.
図1に、実施例のトランスデューサ装置(マイクロフォン装置等)の構成が示されており、この図1において、16はシリコンからなる第1基板、17はシリコンからなる第2基板、18は第1基板16に設けられた可動電極(メンブレン)、19は第2基板17に設けられた固定電極(バックプレート)であり、この固定電極19と可動電極18で変換部(トランスデューサ)が構成される。この第1基板16には、可動電極18に配線層部21(この配線層部21に形成された図示しない配線)によって接続された信号処理回路22、抵抗23、容量24、スルーホールビア(貫通電極)26、外部端子27等が形成される。
FIG. 1 shows a configuration of a transducer device (microphone device or the like) according to an embodiment. In FIG. 1,
上記第2基板17には、トランスデューサ装置のバックチャンバー30、アコースティックポート(入口)31、このアコースティックポート31から可動電極18へ連通する空気通路(孔)32が形成される。なお、空気通路32から可動電極18へ図示しない空気通路(孔)が形成されている。
In the
そして、上記第1基板16と第2基板17は、内側の接合部34aと外側の接合部34bにて接合されることにより、シリコン基板によりパッケージされたトランスデューサ装置が製作され、上記固定電極19と可動電極18は平行配置されると共に、これらの間に所定の空間100が形成・確保される。
Then, the
図2、図3には、実施例の第1基板の製造工程、図4、図5には、第2基板の製造工程が示されており、実施例では、シリコンの第1ウェーハに上述した第1基板16を複数個形成し、シリコンの第2ウェーハに上述の第2基板17を複数個形成し、この第1ウェーハと第2ウェーハを重ねて接合し、個片化することで、多数の装置(パッケージ)を製作するが、各図では装置単位の構成を示すものとする。
FIGS. 2 and 3 show a manufacturing process of the first substrate of the embodiment, and FIGS. 4 and 5 show a manufacturing process of the second substrate. A plurality of
図2(a)に示されるように、シリコンからなる第1基板16に、通常の半導体装置の製造プロセスにより、信号処理回路22、抵抗23、容量24が形成されると共に、配線パターン21a,21bを含む配線層部21が形成される。また、図3(g)で説明する接合部34bの第1基板側部分25も形成される。この配線層部21では、配線パターン21a,21bが図示しない別の配線により信号処理回路22等に接続され、また図3(d),(e)で後述するが、変換部に接続される。
次に、図2(b)に示されるように、第1基板16の上面にレジスト36を形成し、RIE(反応性イオンエッチング)法によりスルーホールビアのための開口溝26cを形成する。ここで、開口溝26cの深さは、最終的な基板仕上げ厚より少し深めにしておく。
図2(c)は、開口溝26cの埋込み工程(スルーホールビア形成工程)を示しており、この埋込みはメッキ埋込み法やDoped Poly-Silicon埋込み法によって行われる。この段階では、ブラインドビアとなっている。
As shown in FIG. 2A, a
Next, as shown in FIG. 2B, a resist 36 is formed on the upper surface of the
FIG. 2C shows a step of embedding the
図3(d)は、可動電極18の形成の準備工程が示されており、ここでは、アルミニウム(Al)からなる仮台座38、酸化膜39を形成する。次に、PAD40を開口し、配線パターン21a,21bの一部を露出させる。
図3(e)は、可動電極18の形成工程であり、既に信号処理回路22の形成完了後であるため高温プロセスはできないので、可動電極18として、基本的にはアルミニウム、チタン等の金属膜やプラズマ系の不純物を添加したアモルファスシリコン膜等が形成される。この可動電極18は、上記PAD40を介して配線層部21の配線パターン21aに接続され、この配線層部21から信号処理回路22等に接続される。
図3(f)は、第2基板17側との絶縁分離に必要な絶縁分離酸化膜リングの形成工程であり、第2基板17と接合する際に上記固定電極19と可動電極18とを絶縁分離するために絶縁膜リング42(図7参照)が形成される。
FIG. 3D shows a preparation process for forming the
FIG. 3E shows a step of forming the
FIG. 3F shows a process of forming an insulating isolation oxide film ring necessary for insulation isolation from the
図3(g),(h)は、外部端子27を形成するための準備工程で、まず図3(g)では、フォトレジスト43を塗布した後、チップ周辺のパッシベーション膜をエッチングし、接合部34bの第1基板側部分25を露出させた後、第1基板16のバックグラインドを行うことで、スルーホールビア26を形成する。そして、図3(h)では、フォトレジスト43と仮台座38を除去した後、第1基板16の裏面に酸化膜(又は永久レジスト膜)45を形成し、この酸化膜45にて外部端子27と基板との分離を行う。
図3(i)は、外部端子形成工程であり、ここでは、メッキ材(ソルダー材)を使って金属の外部端子27がスルーホールビア26の下部に形成される。
3 (g) and 3 (h) show a preparation process for forming the
FIG. 3 (i) shows an external terminal forming step, in which a metal
次に、図4及び図5により第2基板17の製作を説明する。
図4(a)は、1回のドライエッチングで段差のあるエッチ形状を形成するための準備工程であり、エッチング前の断面形状を示している。この工程では、シリコンからなる第2基板17に対し酸化を行い、レジストパターニングによって所望の位置に酸化膜46を残すと共に、チップエッジ部(周端部)の縁に沿ってレジストパターン47を形成する。RIE法によるエッチングでは、上記酸化膜46の存在によりシリコンエッチの開始を遅らせることができ、この酸化膜46はエッチングの進行と共に消滅する。そこで、この酸化膜46の高さにより、図4(b)に示すシリコン突起部49が所望の高さになるように調節する。
Next, the manufacture of the
FIG. 4A shows a preparation process for forming an etched shape having a step by one dry etching, and shows a cross-sectional shape before etching. In this step, the
図4(b)は、シリコンエッチング後の構成であり、第2基板17の下面には、図4(a)のレジストパターン47によりエッジ部17eを残した所定の深さの溝が形成され、このチップエッジ部17eは元々のウェーハ表面となる。通常、半導体プロセスでは加工面を上にして断面を表現するが、実施例では、加工面を下にした状態で表現している。なお、この下面側が第1基板16との接合面となる。シリコン突起部49は、両基板接合時に上記図3の絶縁膜リング42に当接するように設計される。また、酸化膜48は、後述する固定電極19とシリコン第2基板17との絶縁をとる役目をする。
FIG. 4B shows a configuration after the silicon etching. On the lower surface of the
図4(c)は、固定電極及びバックチャンバーの形成準備工程であり、図示されるように、第2基板17の下側の段差面に、例えばアルミニウムをスパッタリングしてレジストパターニングした後にウェットエッチングにてアルミニウムと酸化膜48をパターニングすることで、アコースティック孔50を備えた固定電極19形成する。なお、実施例の本工程では、上記シリコン突起部49の表面とエッジ部17eの表面にもアルミニウム膜が形成される。これは、シールド膜として機能させるためである。また、第2基板17の上面に、酸化膜を成膜してレジストパターニングし、エッチングすることで、酸化膜52aを形成し、続いてもう一度酸化膜を成膜し、上記酸化膜52aの上に更に酸化膜52bを形成する。この酸化膜52bは、時間差を付けてエッチング量をコントロールするために形成する。なお、この第2基板17の上面のエッジ部は、シリコン基板の元々の表面に位置し、RIE法にて加工されないようにレジスト53で保護する。
FIG. 4C shows a preparation process of forming the fixed electrode and the back chamber. As shown in the figure, the lower step surface of the
図4(d)は、RIE法による加工工程であり、ここでは、円柱形空間のバックチャンバー(キャビティ)30、音圧の通り道となる空気通路(孔)32を形成しており、この空気通路32の直径は、例えば50〜100ミクロン程度とされ、バックチャンバー30の周囲に、その縁に沿って複数本が設けられる。また、図4(c)の酸化膜52a,52bを形成することにより、図4(d)に示されるように、シリコン突起部49を支持するように第2基板17の一部を残すことができる。
FIG. 4D shows a processing step by the RIE method. Here, a back chamber (cavity) 30 of a cylindrical space and an air passage (hole) 32 serving as a passage of sound pressure are formed. 32 has a diameter of, for example, about 50 to 100 microns, and a plurality of the 32 are provided along the periphery of the
次に、図5(e)では、図4(d)の第2基板17の下面側エッジ部17eの端面にハンドルウェーハ55を取り付ける。
図5(f)では、図4(d)で形成した空気通路32の入口であるアコースティックポート(音圧入口)31となる穴31aが加工されたシリコン蓋56を取り付ける。このシリコン蓋56の穴31aは、空気通路32の位置に一致するように設計される。
図5(g)では、上記シリコン蓋56の上部をバックグラインドにて切削し、アコースティックポート31となる穴31aを貫通しない程度に削り出し、その後ドライエッチングにて丁度貫通する程度にまでエッチングを行うことで、アコースティックポート31を形成する。
Next, in FIG. 5E, the
In FIG. 5F, a
In FIG. 5 (g), the upper portion of the
図6は、第1基板16と第2基板17を接合するときの状態であり、図7は、第1基板16の接合部分の位置を示したものであり、上述のように、第1基板16には、基板周縁に沿って接合部34bの第1基板側部分25が形成され、可動電極18の周縁に沿って絶縁膜リング42が形成される。
FIG. 6 shows a state in which the
一方、上述のように、第2基板17のシリコン突起部49の先端アルミニウム膜に接合材(例えば金:Au)58が付設され、周縁のエッジ部17eの先端アルミニウム膜に接合材(例えば金)59が付けられており、接合材58を介して絶縁膜リング42とシリコン突起部49(の先端アルミニウム膜)を接合し(接合部34a)、接合材59を介して第1基板側部分25とエッジ部17e(の先端アルミニウム膜)を接合する(接合部34b)ことにより、第1基板16と第2基板17とを貼り合わせて接合する。この接合は、金(Au)等の金属ではなく、樹脂系のフィルムを用いて実施することも可能である。
On the other hand, as described above, the bonding material (for example, gold: Au) 58 is attached to the tip aluminum film of the
このようにして、第1基板16と第2基板17が接合されると、図1に示されるように、変換部の可動電極18と固定電極19が平行配置され、かつこれら電極の間には所定の空間100が形成されることになり、装置においては、音圧により可動電極18が変動し、空間100を介した容量変化が電気信号として捉えられる。そして、この変換部からの信号は、信号処理回路22にて増幅等の処理が施される。
When the
上記のトランスデューサ装置の製造は、ウェーハレベルでの接合となり、図6で示される第1基板16の複数を形成したウェーハと、第2基板17の複数を形成したウェーハとをアライメントをしながら貼り合わせ、接合した後に個片化することにより、多数のトランスデューサ装置(パッケージ)が得られる。
In the manufacture of the above-described transducer device, bonding at a wafer level is performed, and a wafer on which a plurality of
上記実施例では、第1基板16に可動電極18、第2基板17に固定電極19を設けたが、これとは逆に、第1基板16に固定電極19、第2基板17に可動電極18を設けるようにしてもよく、また信号処理回路22やバックチャンバー30、アコースティックポート31等についても、実施例とは反対側の基板に配置してもよく、これらの構成要素は各種の配置に設計することが可能である。
In the above embodiment, the
以上のように、実施例では、シリコンを用いた2枚のウェーハ又は基板(16,17)を重ね、チップスケールでの接合によりパッケージ化し、更には変換部(18,19)と信号処理回路22を縦方向に並べて配置するので、製造の容易化、小型化を図ることでき、温度使用範囲も広くなる。
また、変換部(18,19)と信号処理回路22とを配線層部21を介して接続することで、ボンディングワイヤレスとなり、第1基板16と第2基板17を貼り合わせて変換部の空間100形成するので、犠牲層レスとなる。
更に、バックチャンバー30、アコースティックポート31及び空気通路32をまとめて第2基板17に形成するので、実装密度向上、低コスト化を促進できるという利点がある。
As described above, in the embodiment, two wafers or substrates (16, 17) using silicon are stacked and packaged by bonding at a chip scale, and further, the conversion unit (18, 19) and the
In addition, by connecting the conversion units (18, 19) and the
Furthermore, since the
1,19…固定電極、 2,18…可動電極、
3…変換部、 4,22…信号処理回路、
13…バックチャンバー、
16…第1基板、 17…第2基板、
17e…エッジ部、 21…配線層部、
25…接合部34bの第1基板側部分、
26…スルーホールビア、 27…外部端子、
30…バックチャンバー(キャビティ)、
31…アコースティックポート、 32…空気通路、
34a,34b…接合部、 42…絶縁膜リング、
49…シリコン突起部、 100…空間。
1, 19: fixed electrode, 2, 18: movable electrode,
3, a conversion unit, 4, 22, a signal processing circuit,
13 ... Back chamber,
16 ... first substrate, 17 ... second substrate,
17e: edge portion, 21: wiring layer portion,
25 ... the first substrate-side portion of the
26: through-hole via, 27: external terminal,
30 ... back chamber (cavity),
31 ... acoustic port, 32 ... air passage,
34a, 34b ... joint, 42 ... insulating film ring,
49: silicon projection, 100: space.
Claims (3)
上記変換部の固定電極、上記絶縁膜リングに当接する突起部及び上記固定電極に連通して内部に配置されるキャビティを形成すると共に、このキャビティの周辺部にアコースティックポートから上記変換部へ連通する空気通路を形成した第2基板とを設け、
上記固定電極と可動電極との間に所定の空間を確保しかつこの両電極を平行に配置しながら、上記絶縁膜リングと上記突起部とが当接し、上記空気通路が上記可動電極の上記第1基板側に連通するように上記第1基板と第2基板を接合してなるトランスデューサ装置。 A first substrate on which a movable electrode of a converter, an insulating film ring, a wiring layer, and a signal processing circuit connected to the converter via the wiring layer are formed;
A fixed electrode of the conversion unit, a projection abutting on the insulating film ring, and a cavity that is disposed inside and communicates with the fixed electrode are formed, and a peripheral portion of the cavity communicates from an acoustic port to the conversion unit. A second substrate having an air passage formed therein;
While securing a predetermined space between the fixed electrode and the movable electrode and arranging the two electrodes in parallel, the insulating film ring and the protruding portion are in contact with each other, and the air passage is formed in the movable electrode of the movable electrode. A transducer device formed by joining the first substrate and the second substrate so as to communicate with one substrate.
上記変換部の固定電極、上記絶縁膜リングに当接する突起部、上記固定電極に連通して内部に配置されるキャビティ及びこのキャビティの周辺部に配置されてアコースティックポートから上記変換部へ連通する空気通路を有する複数の第2基板を第2ウェーハに形成し、
上記複数の第1基板の各々の上記可動電極と上記複数の第2基板の各々の上記固定電極との間に所定の空間を確保しかつこの両電極を平行に配置しながら、上記複数の第1基板の各々の上記絶縁膜リングと上記複数の第2基板の各々の上記突起部とが当接し、上記複数の第2基板の各々の空気通路が上記複数の第1基板の各々の上記可動電極の上記第1基板側に連通するように上記第1ウェーハと第2ウェーハを重ねて接合し、
接合した第1及び第2ウェーハを個片化して製作するトランスデューサ装置の製造方法。 Forming a plurality of first substrates having a signal processing circuit connected to the conversion unit via the movable electrode, the insulating film ring, the wiring layer, and the wiring layer of the conversion unit on the first wafer;
A fixed electrode of the conversion section, a projection abutting on the insulating film ring, a cavity communicated with the fixed electrode and disposed inside, and air disposed around the cavity and communicating from an acoustic port to the conversion section. Forming a plurality of second substrates having passages in a second wafer;
While securing a predetermined space between the movable electrode of each of the plurality of first substrates and the fixed electrode of each of the plurality of second substrates, and arranging both electrodes in parallel, the plurality of Each of the insulating film rings of one substrate abuts on each of the protrusions of each of the plurality of second substrates, and the air passage of each of the plurality of second substrates is connected to the movable portion of each of the plurality of first substrates. The first wafer and the second wafer are overlapped and joined so as to communicate with the electrode on the first substrate side,
A method for manufacturing a transducer device, wherein the bonded first and second wafers are singulated and manufactured.
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