JPS60500841A - integrated capacitive transducer - Google Patents

integrated capacitive transducer

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JPS60500841A
JPS60500841A JP50112384A JP50112384A JPS60500841A JP S60500841 A JPS60500841 A JP S60500841A JP 50112384 A JP50112384 A JP 50112384A JP 50112384 A JP50112384 A JP 50112384A JP S60500841 A JPS60500841 A JP S60500841A
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thin film
layer
transducer
insulating layer
semiconductor
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JP50112384A
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ブツシユ‐ヴイシユニク,アイレン ジヨイ
リンデンバーガー,ダブリユ ステワート
リンチ,ウイリアム トーマス
ポテート,トミー レロイ
Original Assignee
アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ−
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  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 集積化された容量性トランスジューサ 本発明は他の素子を含む半導体基板中に集積化されるマイクロホンの如き電気音 響トランスジューサに関する。[Detailed description of the invention] Integrated capacitive transducer The present invention provides an electrical sound source, such as a microphone, which is integrated into a semiconductor substrate containing other elements. Regarding acoustic transducers.

集積回路および微小電子デバイスの急激な発達により。Due to the rapid development of integrated circuits and microelectronic devices.

これら回路と共に通信装置内に含ませ得る微小マイクロホンを形成したいという 要望が生じて来ている。現在。Together with these circuits, they would like to form a micromicrophone that can be included in communication devices. Demand is emerging. the current.

微小マイクロホンは通常エレクトレット型のものである。Micromicrophones are usually of the electret type.

このようなマイクロホンは典型例では音声帯域周波数の振動に応動する可変コン デンサを形成するようプリント回路ボード上の金属板の上に支持されている(充 電された)ホイルより成る。このようなデバイスは適切ではあるが機械的組立て を必要とし、該デバイスと共に使用される集積回路とは全く別個な素子を形成し ている。半導体チップ中に集積化され、IC処理によって形成されるマイクロホ ンはずっと小さな寄生容量とより良い特性を有し、より経済的に製造でき、スペ ースも少(てすむ。Such microphones typically have a variable controller that responds to vibrations in the audio band frequencies. supported on a metal plate on a printed circuit board to form a capacitor. consists of electrified) foil. Although such devices are suitable, mechanical assembly , and does not form an entirely separate element from the integrated circuit with which the device is used. ing. Microholes are integrated into semiconductor chips and formed by IC processing. They have much lower parasitic capacitance, better characteristics, are more economical to manufacture, and require less space. There are also few resources.

本発明の主たる目的は半導体基板中に集積化されたマイクロホンを提供すること である。The main object of the present invention is to provide a microphone integrated in a semiconductor substrate. It is.

発明の要旨 この目的および他の目的は本発明に従いより厚い半導体基板の薄くされた部分よ り成る薄膜を含む電気音響トランスジューサにより達成された。薄膜は25μm 以下の厚さと、少くとも0.02 kHzの周波数で振動するような面積を有し ている。該トランスジューサはコンデンサを形成するよう間を隔てて設けられた 1対の電極を含んでいる。電極の一方は電気信号と音響信号の間の変換を許容す るために電極間の電界が振動する薄膜と共に振動するよう形成されている。Summary of the invention This and other objects are achieved in accordance with the present invention by thinning portions of thicker semiconductor substrates. This was achieved with an electroacoustic transducer containing a thin film consisting of: Thin film is 25μm and has an area that vibrates at a frequency of at least 0.02 kHz. ing. The transducers are spaced apart to form a capacitor. Contains a pair of electrodes. One of the electrodes allows conversion between electrical and acoustic signals. The electric field between the electrodes is designed to vibrate together with the vibrating thin film.

本発明のこれらおよび他の特徴は以下で詳細に述べる。These and other features of the invention are discussed in detail below.

第1図は本発明の一実施例に従うデバイスの断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a device according to one embodiment of the invention.

第2図は本発明の一実施例に従うデバイスの出力電圧の計算値を音圧レベルの関 数として両対数グラフに示したもの。FIG. 2 shows the calculated output voltage of a device according to one embodiment of the invention as a function of sound pressure level. Shown as a number on a log-log graph.

第6図は本発明の他の実施例に従うデバイスの断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a device according to another embodiment of the invention.

第4図〜第10図は本発明の方法に従う製造の各階程における第3図のデバイス の断面図である。4 to 10 show the device of FIG. 3 at various stages of manufacture according to the method of the present invention. FIG.

説明の便宜上図は必ずしもスケールが実際とは一致していない場合があることを 理解されたい。For convenience of explanation, please note that the scale of the figures may not necessarily correspond to the actual scale. I want to be understood.

マイクロホンの一実施例が第1図の断面図に示されている。マイクロホンのみが 図示されているが、半導体基板の他の部分に他の構成素子を有する集積回路であ って良いことを理解されたい。One embodiment of the microphone is shown in cross-section in FIG. only the microphone Although shown in the figure, it is an integrated circuit that has other components on other parts of the semiconductor substrate. I want people to understand that this is a good thing.

この例では基板(10)は0.38〜051uの一様な初期厚さを有するP型シ リコン・ウェーハである。(基板中の他の素子の要求によってP型基板、n型基 板のいずれを用いても良い。)シリコン薄膜(11)は基板の薄くされた部分か ら形成されている。この例では薄膜の厚さは約07μm であるが、一般に以下 で述べる理由から01〜25μmの範囲にある必要がある。この例では硼素のド ープされた(P+)領域(12)が薄膜の形成を容易にするために基板の表面に 含まれている。即ち領域(12)は薄膜の厚さを規定するために化学エツチング が基板の裏表面に加えられるときにエツチング停止領域として作用する。更に、 P+領域は可成り高い電導性(約103オーム−11−1)を有しているので、 該領域はコンデンサの一方の電極を形成することが出来る。このようニ戸 領域 (12)は裏面エツチングの期間中不整列を許容し、接点を形成することを許容 する程度に基板(10)の横方向に延びればよい。しかしこの領域を更に延ばす ことも可能である。薄膜が除去されたエツジ領域に形成される接点(16)はバ イアスを供給し、薄膜からの出力信号路を提供する役目を果す。あるいは、金属 層を薄膜のいずれかの表面に沈積させて電極を形成することも出来る。別記の請 求の範囲でも電極なる用語が出て来るが、この電極は薄膜それ自身またはその上 に形成された金属電極の両方を含むものとしていることを理解されたい。In this example, the substrate (10) is a P-type film with a uniform initial thickness of 0.38-051u. It is a recon wafer. (P-type substrate, n-type substrate depending on the requirements of other elements in the substrate) Any of the plates may be used. ) Is the silicon thin film (11) a thinned part of the substrate? It is formed from In this example, the thickness of the thin film is approximately 0.7μm, but generally the thickness is as follows: For the reasons described in , it is necessary that the thickness be in the range of 01 to 25 μm. In this example, the boron A doped (P+) region (12) is placed on the surface of the substrate to facilitate thin film formation. include. That is, region (12) is chemically etched to define the thickness of the thin film. acts as an etch stop region when applied to the back surface of the substrate. Furthermore, Since the P+ region has fairly high conductivity (approximately 103 ohms-11-1), The region can form one electrode of a capacitor. This kind of area (12) allows for misalignment during backside etching and allows for contact formation. It suffices if it extends in the lateral direction of the substrate (10) to the extent that it does. However, extending this area further It is also possible. Contacts (16) formed at the edge areas where the thin film has been removed are It serves to provide an output signal path from the membrane. Or metal Layers can also be deposited on either surface of the thin film to form electrodes. Separate request The term “electrode” also appears in the scope of research, and this electrode is defined as the thin film itself or on it. It should be understood that this is intended to include both metal electrodes formed in the same manner.

レジスト・パターン(図示せず)によって約6Mの直径を有する円形状に形成さ れている。薄膜の面積は以下で議論する基準に従って変化する。この例で使用さ れるエチャントは90℃の一温度で17:3:8の比を有するエチレンダイアミ ン、ピロカテコールと水の混合物である。It is formed into a circular shape with a diameter of about 6M by a resist pattern (not shown). It is. The area of the thin film varies according to the criteria discussed below. used in this example The etchant used is ethylene diamine with a ratio of 17:3:8 at one temperature of 90°C. It is a mixture of pyrocatechol, pyrocatechol, and water.

薄膜領域以外の基板の選択された部分に多結晶シリコン(14)または他の適当 な絶縁物質の層が形成される。polycrystalline silicon (14) or other suitable material in selected portions of the substrate other than the thin film regions. A layer of insulating material is formed.

この層は約0.75〜2.0μmの厚さを有し、化学蒸着の如き標準技法によっ て沈積される。ポリシリコン層は該ポリシリコン上に静電ボンディングされるガ ラス・カバー(15)に対するスペーシング層として作用する。ガラス・カバー は約0.06 =Mの厚さであり、直径約0.13〜0.26 麿の穴(16) を有している。ボンディングの前に半導体と面するガラス・カバーの上および穴 を通して金属層(17)が形成される。この例では金属は標準技法によって約0 .1〜10μmの厚さに延ばされたAμとNi の混合物である。典型例では電 極の面積はダイヤフラムの面積の約80%である。This layer has a thickness of approximately 0.75 to 2.0 μm and is formed by standard techniques such as chemical vapor deposition. is deposited. The polysilicon layer is covered with a gas that is electrostatically bonded onto the polysilicon layer. It acts as a spacing layer for the lath cover (15). glass cover has a thickness of approximately 0.06 = M, and a diameter of approximately 0.13 to 0.26 Maro hole (16) have. Top of glass cover and hole facing semiconductor before bonding A metal layer (17) is formed through it. In this example the metal is approximately 0 .. It is a mixture of Aμ and Ni stretched to a thickness of 1 to 10 μm. In a typical example, electricity The area of the poles is approximately 80% of the area of the diaphragm.

図示の如く、カバー(15)は空気または他の流体で満し得るような空洞(18 )を薄膜上に形成するようポリシリコン層(14)にボンディングされる。薄膜 に面しているカバーの表面上の金属層(17)の部分は穴(16)を通してバイ アスに接続されているコンデンサの第2の電極を形成する。As shown, the cover (15) has a cavity (18) that can be filled with air or other fluid. ) is bonded to the polysilicon layer (14) to form a thin film. thin film The part of the metal layer (17) on the surface of the cover facing the form the second electrode of the capacitor connected to ground.

このようにして、動作状態にあっては、マイクロホンの表面に入射する音波はマ イクロホンを振動させ、それによってコンデンサの電極間の距離を変化させる。In this way, in operating conditions, the sound waves incident on the surface of the microphone are Vibrate the microphone, thereby changing the distance between the electrodes of the capacitor.

(第2の固定コンデンサまたは抵抗の如き)負荷素子を通して電極にバイアスが 加えられるとき、音響入力によって生じた容量の変化はコンデンサの両端の電圧 変化となって表われ、それによって音響信号と等価な電気信号が発生される。穴 (16)は層(17)への接触を許容するのに加えて重要な機能を果す。即ち、 該穴は空気または他の流体が空洞から脱出することを許容し、それによって空気 または他の流体の硬さは薄膜運動のファクタとはならない。この空気または他の 液体の穴が無いと、共振周波数は極めて高くなり1通信周波数における出力信号 は極めて低くなる。The electrodes are biased through a load element (such as a second fixed capacitor or resistor). When applied, the change in capacitance caused by the acoustic input increases the voltage across the capacitor It appears as a change, thereby generating an electrical signal equivalent to an acoustic signal. hole (16) serves an important function in addition to allowing access to layer (17). That is, The hole allows air or other fluid to escape from the cavity, thereby or other fluid stiffness is not a factor in film motion. this air or other Without the liquid hole, the resonant frequency would be extremely high and the output signal at one communication frequency would be becomes extremely low.

空気の空洞硬度が(16)の如き圧力穴によって無視できる場合には振動する円 形状薄膜から送信されるエネルギーは次式で与えられることを示すことが出来る 。If the air cavity hardness is negligible due to the pressure hole as in (16), the oscillating circle It can be shown that the energy transmitted from the shaped thin film is given by the following equation .

ここでDは薄膜の屈曲率、λはエネルギーの基本モードの波長、Tは薄膜のフィ ルム張力、Sは薄膜の厚さ、ρ8は薄膜の単位面積当りの質量、そしてωは基本 モードの角周波数である。薄膜が自由エツジを有する薄膜と完全固定されたエツ ジを有する薄膜の中間の振舞いをするものと仮定し、αを薄膜の半径として1合 理的な値としてλ=2.6αとすると式(1)は次のよう眞なる。Here, D is the curvature index of the thin film, λ is the wavelength of the fundamental mode of energy, and T is the film of the thin film. lum tension, S is the thickness of the thin film, ρ8 is the mass per unit area of the thin film, and ω is the fundamental is the angular frequency of the mode. Thin films with free edges and completely fixed edges Assuming that the behavior is intermediate to that of a thin film with If we set λ=2.6α as a logical value, equation (1) becomes true as follows.

シリコンの如き等方性物質に対しては、Dの値は薄いシリコン・メンバのヤング 率およびポアソン比に基づいて6.136X10 ダイン/―と計算される。こ の適用例における” (0,05o++ 〜0.50りおよびT(1〜10x  1 ojoダイン/12)の典型的な値に対し1式(2)の第1項は第2項に比 べて小である。更に共振周波数は0.5〜3、5 kl(zの通信帯域より高い 。For an isotropic material such as silicon, the value of D is the Young's value for a thin silicon member. Based on the ratio and Poisson's ratio it is calculated as 6.136×10 dynes/−. child "(0,05o++ ~0.50ri and T(1~10x 1 For the typical value of ojo dyne/12), the first term in equation (2) is compared to the second term. All are small. Furthermore, the resonance frequency is 0.5 to 3.5kl (higher than the communication band of z) .

このようにして本発明に従うマイクロホンは入力音波の関数として線形な出力を 与え、外部バイアスの周波数とは独立な範囲の共振周波数以下で動作するよう構 成することが出来る。式(1)から次式を導くことが出来る。The microphone according to the invention thus produces a linear output as a function of the input sound wave. is configured to operate below a resonant frequency in a range that is independent of the external bias frequency. can be achieved. The following equation can be derived from equation (1).

ここでYaCは出力電圧であり、Pは音波の振幅、vDoはコンデンサに加えら れる外部(DC)バイアス、εは薄膜の誘電率、Sは薄膜の厚さ、Yo はコン デンサの極板ここでPは空洞圧力、γは一定圧方における特定温度と一定容積に おける特定温度の比(空気の場合1.4に等しい)であり、vb は空気の出口 を有している空洞の容積(典型例では0.5立方インチまたはそれ以上)である 。where YaC is the output voltage, P is the amplitude of the sound wave, and vDo is the voltage applied to the capacitor. external (DC) bias, ε is the dielectric constant of the thin film, S is the thickness of the thin film, and Yo is the Plate of the capacitor where P is the cavity pressure and γ is the specific temperature and constant volume at constant pressure. (equal to 1.4 for air) and vb is the ratio of the specific temperature at the air outlet (typically 0.5 cubic inches or more) .

第2図は第1図のデバイスの出力電圧の計算値を音圧レベル(SPL)の関数と して図示したものであり、約6vの直流バイアスが加えられており、シリコン・ フィルムの張力は1010ダイン/、、2 である。図の曲線は薄膜の厚さは0 .5μm、薄膜の半径は2Mであるデバイスに対する応答を表わしている。通信 用マイクロホンの音圧レベルの正規レンジは50〜I D OdB SPL で あり。Figure 2 shows the calculated output voltage of the device in Figure 1 as a function of sound pressure level (SPL). It is shown in the figure, and a DC bias of about 6V is applied, and the silicon The tension of the film is 1010 dynes/.2. The curve in the figure indicates that the thickness of the thin film is 0. .. The response is representative of a device with a thickness of 5 μm and a thin film radius of 2M. communication The normal range of sound pressure level for microphones is 50 to ID OdB SPL. can be.

有意の応答が発生されることに注意されたい。該デバイスは後続の増幅で最も望 ましい線形応答を提供する。薄膜の厚さ、直流バイアスおよびフィルムの張力を 変えればこの音圧レンジ内で有用な線形出力を発生することが出来る。しかし、 基本的要件は電圧出力が50〜100d13 の音圧レベルにおいて単調に増加 すること(即ち傾きの符号が変化しないこと)である。Note that a significant response is generated. The device is most desirable for subsequent amplification. provides a desirable linear response. Thin film thickness, DC bias and film tension If changed, a useful linear output can be generated within this sound pressure range. but, The basic requirement is that the voltage output increases monotonically at sound pressure levels of 50-100d13 (that is, the sign of the slope does not change).

シリコンの如き半導体を使用するときには薄膜の厚さをどのように選ぶかが重要 なポイントとなることが理解されよう。これは主として入力周波数が通常o5〜 3.5kHzの範囲で変化するマイクロホンで使用される他の物質よりも大きな (約0.67×1012ダイン/−2)のヤング率をシリコンが有しているとい う事実によるものである。通信用マイクロホンとして使用する場合の最大の厚さ は薄膜が音響入力に対して十分に感応するためには2.5μm であると考えら れている。それと同時に、薄膜は機械的強度を与えるのに十分な厚さを有してい なげればならない。この理由から最小α厚さは0.1μm であると考えられて いる。更に先に指摘した如く、はぼ線形な出力を有することが望ましく、従って 薄膜の面積がまた重要なファクタとなる。0.01〜16n2 の範囲にある面 積と前述の範囲内にある厚さは十分な結果を与えるものと考えられている。外部 バイアスが供給されていないコンデンサの電極間の好4ましき間隔は動作期間中 に電極が接触せずに十分な出力(少くとも100μ■)を発生するためには0. 5〜2.5μ扉 でなければならない。When using semiconductors such as silicon, it is important to choose the thickness of the thin film. It will be understood that this is a key point. This is mainly because the input frequency is usually o5~ greater than other materials used in microphones that vary in the 3.5kHz range It is said that silicon has a Young's modulus of (approximately 0.67 x 1012 dynes/-2). This is due to the fact that Maximum thickness when used as a communication microphone is considered to be 2.5 μm in order for the thin film to be sufficiently sensitive to acoustic input. It is. At the same time, the thin film must be thick enough to provide mechanical strength. I have to throw it. For this reason, the minimum α thickness is considered to be 0.1 μm. There is. Furthermore, as pointed out earlier, it is desirable to have a roughly linear output, so The area of the thin film is also an important factor. Surface in the range of 0.01 to 16n2 It is believed that a thickness within the ranges stated above will give satisfactory results. external The preferred spacing between the electrodes of a capacitor that is not supplied with bias is during operation. In order to generate a sufficient output (at least 100μ■) without the electrode contacting the Must be a 5-2.5μ door.

第3図は更に容易に集積化される本発明の他の実施例を示している。第1図の素 子に相応する素子には同じ番号が付しである。ガラス・カバーは層(17)によ って提供される機械的剛性に加えて機械的剛性を提供する少くとも1つの絶縁層 (24)によって置き換えられていることに注意されたい。この例では該層は約 10μmの厚さを有する窒化硼素である。空気穴(25)は絶縁層に形成されて いる。FIG. 3 shows another embodiment of the invention that is more easily integrated. Figure 1 element Elements corresponding to children are numbered the same. The glass cover is layered (17) at least one insulating layer providing mechanical stiffness in addition to the mechanical stiffness provided by the Note that (24) has been replaced by In this example the layer is approximately Boron nitride with a thickness of 10 μm. Air holes (25) are formed in the insulating layer. There is.

第4〜10図はマイクロホンを製造する典型的な順序を示している。これら階橿 の各々はVLS I回路プロセスとコンパティビリティがある。マイクロホンの みが示されているが、同じ基板に他の回路素子を形成することも出来る。Figures 4-10 show a typical sequence for manufacturing a microphone. These stairs Each is compatible with the VLS I circuit process. microphone Although only shown, other circuit elements may be formed on the same substrate.

出発点となる物質は典型例ではウェーハの形体をした第4図の単結晶<IQQ> シリコンである。薄膜がエツチング停止技法によって後で形成出来るように基板 のバルク中のドーパントの密度が高くなることを回避すべきことを除き特定のド ーパントの存在または密度に関する要件は存在しない。前から後への蝕刻整列( 例えば基板を通してあけられた穴)を行う手段が含まれている。The starting material is typically a single crystal <IQQ> in the form of a wafer as shown in Figure 4. It's silicon. substrate so that a thin film can later be formed by an etch-stop technique. for a particular dopant, except that high dopant densities in the bulk of There are no requirements regarding the presence or density of punts. Etching alignment from front to back ( eg holes drilled through the substrate).

表面層(12)は、約102012+−3の不純物濃度と約0.5μmの深さを 与えるため、8XID151112の硼素のインプランテーションと115 k eVのエネルギーにより基板中に形成される。このインプランテーションは基板 中へのトランジスタのソース/ドレイン領域の形成と同時に行うことが出来る。The surface layer (12) has an impurity concentration of about 102012+-3 and a depth of about 0.5 μm. Boron implantation of 8XID 151112 and 115k to give Formed in the substrate by eV energy. This implantation is a substrate This can be done simultaneously with the formation of the source/drain regions of the transistor therein.

SiO2層(図示せず)は基板の望ましくない領域へのインプランテーションを 防止するのに使用することが出来る。インプランテーションの後。A SiO2 layer (not shown) prevents implantation into undesired areas of the substrate. It can be used to prevent after implantation.

構体は典型例では1000℃の温度で15分間非酸化雰囲気中で加熱される。The structure is typically heated at a temperature of 1000° C. for 15 minutes in a non-oxidizing atmosphere.

プロセスのこの時点ではすべての支持回路がその金属の最上層に形成されており 、(以下ではP−ガラスと呼ぶ燐のドープされたガラスの如き)保護層がマイク ロホンに対する接触パッド即ち接続として後で金属への接触が要求される領域内 に開口を有する回路上に形成されているものと仮定している。At this point in the process all support circuitry has been formed on the top layer of the metal. , a protective layer (such as phosphorous-doped glass, hereinafter referred to as P-glass) contact pads to the metal, i.e. in areas where contact to metal is later required as a connection It is assumed that the circuit is formed on a circuit that has an opening at .

必要な場合には、基板の他の領域を処理している期間中にPガラスの保護層をマ イクロホン領域の上に設けることもできる。If necessary, remove the protective layer of P glass while processing other areas of the substrate. It can also be provided above the microphone area.

第4図に示すように、この例では窒化シリコンであるスペーシング層(14)は 薄膜領域を規定するために標準技法により沈積・形成される。このステップはま た支持回路中の金属への接触を要求する領域(図示せず)中の層(14)に穴を 開けることが出来る。As shown in Figure 4, the spacing layer (14), in this example silicon nitride, is Deposited and formed by standard techniques to define thin film regions. This step is holes in the layer (14) in areas (not shown) requiring contact to metal in the supported support circuit; It can be opened.

この層は約0.65μmの厚さを有している。This layer has a thickness of approximately 0.65 μm.

後で加えられるエチャントに対するマスクとして作用し得る他の絶縁層もまた使 用することが出来る。Other insulating layers can also be used that can act as masks for later applied etchants. can be used.

次に第5図に示すように絶縁物質の層(20)が半導体薄膜の領域を満すように 沈積・形成される。この例では該層は約1.2μmの厚さに化学蒸着により沈積 され。Next, as shown in FIG. Deposited and formed. In this example the layer is deposited by chemical vapor deposition to a thickness of approximately 1.2 μm. It is.

緩衝HP溶液を用いた化学エツチングと標準蝕刻技法を使用して形成された燐が ドープされたガラス(Pガラス)である。Pガラスはまた支持回路の相互接続領 域および接触パッドから除去される。次に第6図に示すようにPガラスは例えば レジストで覆い1反応イオン・エツチングまたはプラズマ技法によってエツチン グするという標準技法により平均化される。Phosphorus formed using chemical etching with buffered HP solution and standard etching techniques. It is a doped glass (P glass). P-glass is also used in the interconnect area of support circuits. area and contact pads. Next, as shown in Figure 6, for example, P glass is Covered with resist and etched by reactive ion etching or plasma techniques. averaged using the standard technique of grading.

次に第7図の断面図および第8図の平面図に示すように、コンデンサの上部電極 (17)が沈積・規定される。Next, as shown in the cross-sectional view of Fig. 7 and the plan view of Fig. 8, the upper electrode of the capacitor is (17) is deposited and prescribed.

この例では電極物質は化学蒸着により沈積され、燐がドープされ、標準写真蝕刻 によってパターン化された多結晶シリコンである。層は機械的剛性を提供するの に十分な厚さく約1.5μrIL)を有している必要がある。後続のプロセスで エツチングされないなら他の導体を使用しても良い。第8図において電極は付加 的な機械的剛性を提供するためスポーク状に形成されていることが分る。支持回 路に対する相互接続はまた電極(17)のパターン形成期間中に形成される。In this example the electrode material was deposited by chemical vapor deposition, doped with phosphorus, and etched with standard photolithography. Polycrystalline silicon patterned by layer provides mechanical stiffness It is necessary to have a sufficient thickness (approximately 1.5 μrIL). in a subsequent process Other conductors may be used if they are not etched. In Figure 8, electrodes are added. It can be seen that they are shaped like spokes to provide mechanical rigidity. support times Interconnections to the tracks are also formed during patterning of the electrodes (17).

第9図に示すように、他の絶縁層(24)がウェーハ(10)の両方の主表面上 に沈積される。この層はシリコン薄膜を形成するための下側表面上のマスク層と して作用すると共に上部表面上のマイクロホンに対するカバ一層として作用する 。この例では該層は約10μmの厚さに化学蒸着された窒化硼素である。該層は 最初プラズマ・エツチングを使用した写真蝕刻により上部表面上に形成され、P ガラス・フィシに至る穴(25)を提供し。As shown in Figure 9, another insulating layer (24) is provided on both major surfaces of the wafer (10). is deposited in This layer serves as a mask layer on the lower surface for forming a thin silicon film. act as a cover layer for the microphone on the top surface. . In this example, the layer is chemical vapor deposited boron nitride to a thickness of approximately 10 μm. The layer is Initially formed on the upper surface by photo-etching using plasma etching, P Provide a hole (25) leading to the glass fissure.

接触パッド(図示せず)が再び開ゆられる。第9図にはただ1つの穴が示されて いるが1例えば電極の各スポークの間に多数の穴を開は得ることを理解されたい 。〔絹8図参照〕。The contact pad (not shown) is opened again. Only one hole is shown in Figure 9. However, it should be understood that one can obtain a large number of holes, for example between each spoke of an electrode. . [See Silk Figure 8].

次に下側表面上の層(24)は写真蝕刻およびプラズマ・エツチングによって第 9図に示す薄膜領域を規定する表側表面上の領域と整列した裏側表面上のシリコ ンを露光することによりパターン化される。もちろん、上側表面上のカバーおよ び下側表面上のマスクは同じ物質である必要はないが、ここで示した例では沈積 ステップを節約することが出来る。プロセスに適合した他の絶縁物質もまたは下 側表面のいずれでも使用することが出来る。The layer (24) on the lower surface is then etched by photolithography and plasma etching. The silica on the back surface aligned with the area on the front surface defining the thin film region shown in Figure 9. It is patterned by exposing the pattern to light. Of course, the cover on the upper surface and The masks on the upper and lower surfaces do not have to be of the same material, but in the example shown here You can save steps. Other insulating materials compatible with the process may also be used or Either side surface can be used.

次に第10図に示すように、空気空洞(18)はシリコン(12) * または 層(14)、(17)および(24)に影響を与えずにPガラス・フィシ(20 )を穴(25)を通してエチャントを加えて除去することにより形成さ”れる。Next, as shown in Figure 10, the air cavity (18) is made of silicon (12) * or P glass fiber (20) without affecting layers (14), (17) and (24) ) is formed by applying and removing an etchant through the hole (25).

使用し得るエチャントの例として緩衝HF酸がある。このエツチングはまた電極 (17)をカバ一層(24)内に埋め込んだ状態に留める。また第10図に示さ れているように、シリコン薄膜(11)は層(24)をエツチング・マスクとし て使用することによりウェーハを下部表面からエツチングすることにより形成さ れる。一つの技法ではまず基本のほとんどを通して急速エツチングを行い(例え ばHNO,とHFf7)90:10溶液を使用)。An example of an etchant that can be used is buffered HF acid. This etching also applies to electrodes. (17) is kept embedded in the cover layer (24). Also shown in Figure 10. As shown, the silicon thin film (11) uses the layer (24) as an etching mask. formed by etching the wafer from the bottom surface using It will be done. One technique is to first perform rapid etching through most of the basics (e.g. (For example, HNO, and HFf7) using a 90:10 solution).

それに続いて高濃度層(12)の境界で停止するエチャントを加える。後者のエ チャントはエチレンダイアミン。Subsequently, an etchant is added that stops at the boundary of the high concentration layer (12). The latter The chant is ethylenediamine.

ピロカテコールおよび水の混合物であってよい。はとんどの場合2層(24)を 基板の裏側表面上に残すことが望ましい。しかし、必要な場合には底部層(24 )はエチャントで除去されるが、上部層(24)はフォトレジストまたは他の適 当なマスクによって保護され、それによって第3図の構体が得られる。It may be a mixture of pyrocatechol and water. In most cases, two layers (24) are used. It is desirable to leave it on the back surface of the substrate. However, if necessary, the bottom layer (24 ) are removed with an etchant, while the top layer (24) is removed with photoresist or other suitable material. protected by a suitable mask, thereby obtaining the structure of FIG.

マイクロホンを製造する他の方法ではスペーシング層(14)に5I02を使用 している。 穴パターンを含む電極(17)が次にパターン化されていない5i o2層上に形成され、それに続いて厚い窒化硼素層(2o)が沈積される。次に 電極中の穴と整列した穴が窒化硼素層を通して形成される。5i02の下部層は 次に穴を通してエチャントを加えることKより除去される。空気空洞(18)の 横方向の大きさは上側のように写真蝕刻でなくエツチングの度合によって決定さ れる。Another method of manufacturing the microphone is to use 5I02 for the spacing layer (14). are doing. The electrode (17) containing the hole pattern is then unpatterned 5i A thick boron nitride layer (2o) is formed on the o2 layer followed by deposition. next A hole is formed through the boron nitride layer, aligned with the hole in the electrode. The lower layer of 5i02 is It is then removed by applying an etchant through the hole. air cavity (18) The horizontal size is determined by the degree of etching, not by photoetching as shown above. It will be done.

更に薄膜の半径の大きさの制御は半導体の表面に所望の薄膜のパラメータの近傍 にある硼素を拡散したリングを設けることにより実行される。この環状リングは 薄膜の形成期間中における半導体の横方向の過福のエツチングを防止するために 領域(12)よりも半導体中により深く拡散される。Furthermore, the radius of the thin film can be controlled in the vicinity of the desired thin film parameters on the semiconductor surface. This is done by providing a boron-diffused ring. This annular ring To prevent lateral over-etching of the semiconductor during thin film formation It is diffused deeper into the semiconductor than region (12).

FIG、/ 音圧レベル(d8) 0 補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の7第1項) 昭和59年io月24日 特許庁長官 志賀 学 殿 ■、特許出願の表示 PCT/US84100219 2、発明の名称 集積化された容量性トランスジューサ 3、特許出願人 住 所 アメリカ合衆国、 10022 ニューヨーク。FIG./ Sound pressure level (d8) 0 Submission of translation of written amendment (Article 184-7, Paragraph 1 of the Patent Act) io month 24, 1982 Manabu Shiga, Commissioner of the Patent Office ■Display of patent application PCT/US84100219 2. Name of the invention Integrated capacitive transducer 3. Patent applicant Address: New York, 10022, United States.

ニューヨーク、マデイソン アヴエニュー550名 称 アメリカン テレフォ ン アンド東京都千代田区丸の内3−2−3.富士ビル208号室5、補正書の 提出年月日 1984年 6月22日 6、添付書類の目録 補正書の翻訳文 1通 1 請求の範囲 1、 コンデンサを形成するよう間を隔てて形成された1対の電極を有し、該電 極の一方は他方に関して可動状態にあり、電気信号と音響信号の間の変換を許容 するために電極間の電界が振動する薄膜に応動して容量を変化させるべく薄膜と 共に振動するよう形成されている電気音響トランスジューサにおいて。New York, Madison Avenue 550 name American Telephone 3-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo. Fuji Building 208 Room 5, Amendment Submission date June 22, 1984 6. List of attached documents 1 translation of the written amendment 1 The scope of the claims 1. It has a pair of electrodes spaced apart to form a capacitor, and the One of the poles is movable with respect to the other, allowing conversion between electrical and acoustic signals In order to do this, the electric field between the electrodes changes the capacitance in response to the oscillating thin film. In electroacoustic transducers that are configured to vibrate together.

前記薄膜(11)はより厚い半導体基板(1o)の薄い部分を含み、該薄膜は少 (とも0.02 k)(zの周波数で振動するような面積と2.5μm以下の厚 さを有することを特徴とする電気音響トランスジューサ。Said thin film (11) comprises a thin part of a thicker semiconductor substrate (1o), said thin film having a small (both 0.02k) (area that vibrates at frequency z and thickness of 2.5μm or less An electroacoustic transducer characterized by having:

2、請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。2. In the device according to claim 1.

薄膜:(11)と共に振動可能な電極は該薄膜領域内の半導体(10)の表面中 に高い電導性(12)の領域を有することを特徴とする電気音響トランスジュー サ。Thin film: (11) and an electrode capable of vibrating in the surface of the semiconductor (10) within the thin film region. An electroacoustic transducer characterized in that it has a region of high electrical conductivity (12) in sa.

3、 請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。3. In the device according to claim 1.

前記半導体はシリコンを含むことを特徴とする電気音響トランスジューサ。An electroacoustic transducer, wherein the semiconductor includes silicon.

4、 請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。4. In the device according to claim 1.

前記コンデンサの電圧出力は50〜100 dB の範囲において音、圧ルベル が増加するに従って単調に増加することを特徴とする電気音響トランスジューサ 。The voltage output of the capacitor has a sound and pressure level in the range of 50 to 100 dB. An electroacoustic transducer characterized by increasing monotonically as the .

5、 請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。5. In the device according to claim 1.

前記コンデンサの電圧出力はほぼ線形であることな特徴とする電気音響トランス ジューサ。An electroacoustic transformer characterized in that the voltage output of the capacitor is approximately linear. Juicer.

6、 請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。6. In the device according to claim 1.

前記薄膜は0.5〜3.5 kl(zの周波数を有する音波に応動して振動する よう作られていることを特徴とする電気音響トランスジューサ。The thin film vibrates in response to sound waves having a frequency of 0.5 to 3.5 kl (z). An electroacoustic transducer characterized in that it is made as follows.

Z 請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。Z. In the device according to claim 1.

前記薄膜の面積は0.01〜1.0 ’ff12 の範囲にあることを特徴とす る電気音響トランスジューサ。The area of the thin film is in the range of 0.01 to 1.0'ff12. Electro-acoustic transducer.

8、請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。8. In the device according to claim 1.

前記コンデンサの出力電圧は少くとも100μV であることを特徴とする電気 音響トランスジューサ。Electricity, characterized in that the output voltage of the capacitor is at least 100 μV. acoustic transducer.

9 請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。9. In the device according to claim 1.

他方のコンデンサ電極は固定されており、薄膜の領域の外側の半導体基板上に形 成されたスペーサ層(14)上に形成された絶縁層(24)の上に形成されてお り。The other capacitor electrode is fixed and shaped on the semiconductor substrate outside the area of the thin film. The insulating layer (24) is formed on the spacer layer (14) formed on the insulating layer (24). the law of nature.

空洞(18)が絶縁層と薄膜によって形成されていることを特徴とする電気音響 トランスジューサ。Electroacoustic device characterized in that the cavity (18) is formed by an insulating layer and a thin film. transducer.

10、請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。10. In the device according to claim 1.

他方のコンデンサ電極は薄膜の領域の半導体基板(10)上に形成されたスペー サ層(14)上に形成されたガラス・か・バー(15)上に形成されており。The other capacitor electrode is a space formed on the semiconductor substrate (10) in the area of the thin film. It is formed on a glass bar (15) formed on a layer (14).

空洞(18)が該力lバーと該薄膜とによって形成されることを特徴とす番電気 音響トランスジューサ。An electromagnetic device characterized in that a cavity (18) is formed by the force bar and the thin film. acoustic transducer.

11、請求の範囲第9または10項記載のデバイスにおいて。11. The device according to claim 9 or 10.

空気穴が空洞からの空気の脱出を許容するために設けられていることを特徴とす る電気音響トランスジューサ。characterized in that air holes are provided to allow air to escape from the cavity Electro-acoustic transducer.

12、請求の範囲第1項記載のデバイスくおいて。12. The device according to claim 1.

前記薄膜はより薄いシリコン基板の薄い部分を含み。The thin film includes a thin portion of a thinner silicon substrate.

該薄膜はその一方の表面に入射する0、 5〜3.5 kHzの周波数を有する 音波に応動して振動するよつ0.1〜2.5μmの範囲の厚さと、0.01〜1 . O5m2 の範囲の面積を有し。The thin film has a frequency of 0.5 to 3.5 kHz incident on one of its surfaces. The thickness ranges from 0.1 to 2.5 μm, and the thickness ranges from 0.01 to 1 μm, which vibrates in response to sound waves. .. It has an area in the range of O5m2.

が音波に応じて変化する薄膜(11)と共に振動するよう形成されていることを 特徴とする電気音響トランスジューサ。is formed to vibrate with a thin film (11) that changes in response to sound waves. Characteristic electroacoustic transducer.

13 コンデンサと振動する半導体薄膜を含む電気音響トランスジューサを形成 する方法において、該方法は:半導体の第1の主表面中に高い電導性を有する領 域を形成し。13. Forming an electroacoustic transducer including a capacitor and a vibrating semiconductor thin film The method includes: forming a highly electrically conductive region in the first major surface of the semiconductor; form a region.

薄膜を含み、半導体領域上に空洞を形成する半導体領域を露光するパターンのス ペーシング層を第1の表面上に形成し。A scan of a pattern that includes a thin film and exposes a semiconductor region that forms a cavity above the semiconductor region. A pacing layer is formed on the first surface.

前記露光さ゛れた領域上に絶縁層を形成して前記空洞を満し、前記スペーシング 層を有する平坦な表面を形成し。forming an insulating layer over the exposed area to fill the cavity; Form a flat surface with layers.

前記スペーシング層および絶縁層の一部分の上に電極を沈積し。depositing an electrode over a portion of the spacing layer and insulating layer;

該電極、スペーシング層および絶縁層の上にカバ一層を沈積し、さらに該カバ一 層を通して前記絶縁層に至る開口を形成し。depositing a layer of a cover over the electrode, spacing layer and insulating layer; forming an opening through the layer to the insulating layer;

前記空洞から前記絶縁層を除去して前記電極と半導体表面の間に空気ギャップを 形成し。removing the insulating layer from the cavity to create an air gap between the electrode and the semiconductor surface; Formed.

薄膜を含む領域を露光するパターンを有するマスク層を半導体の反対側主表面上 に形成し。A mask layer with a pattern that exposes the area containing the thin film is placed on the opposite main surface of the semiconductor. Formed into.

該マスクにより露光された半導体領域をエツチングし、高い電導性を有する領域 でエツチングを停止させて薄膜を形成することにより特徴づけられる電気音響ト ランスジューサを形成する方法。The semiconductor region exposed by the mask is etched to form a region with high conductivity. Electroacoustic technology characterized by stopping etching and forming a thin film. How to form a transducer.

14、請求の範囲第16項記載の方法において。14. In the method according to claim 16.

前記電極は絶縁層およびスペーシング層の上に外側に向って延びるスポークを有 するハブを絶縁層上に含むパターンに沈積されることを特徴とする方法。The electrode has outwardly extending spokes overlying the insulating layer and the spacing layer. a pattern comprising a hub on an insulating layer.

15、請求の範囲第13項記載の方法において。15. The method according to claim 13.

スペーシング層は窒化シリコンを含み、絶縁層は燐がドープされたガラスを含み 、電極は多結晶シリコンを含み、カバ一層およびマスク層は窒化硼素を含むこと を特徴とする特許 国際調査報告 第1頁の続き [相]Int、CI、4 識別記号 庁内整理番号H04R311006733 −5D 優先権主張 [相]198群1月20日[相]米国(U S)■52268:■ 発 明 者 リンチャウィリアム トーツス ア。The spacing layer includes silicon nitride and the insulating layer includes phosphorous-doped glass. , the electrode contains polycrystalline silicon, and the cover layer and mask layer contain boron nitride. Patent featuring international search report Continuation of page 1 [Phase] Int, CI, 4 Identification symbol Internal reference number H04R311006733 -5D Priority claim [Phase] 198 Group January 20 [Phase] United States (US) ■52268:■ Inventor: William Tortusa.

り 0発 明 者 ポテート、トミー レロイ ア、メリカ合衆国 07901 ニ ュージャーシイ、サミット、バスアイアヴエニュー 72 メリカ合衆国 08807 ニュージャーシイ、ブリッジウォーターペン ロー ド 1171the law of nature 0 shots Akira Potato, Tommy Leroy, USA 07901 Ni 72 Bath I Avenue, Summit, New Jersey United States 08807 New Jersey, Bridgewater Penn Row Do 1171

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1. コンデンサを形成するよう間を隔てて形成された一対の電極を有し、該電 極の一方は他方に関して可動状態にあり、電極間の電界が変動して電気信号と音 響信号の間の許容するように該電極の一方は他方に関して可動状態にある電気音 響トランスジューサにおいて。 より厚い半導体基板(10)の薄い部分を含む薄膜が25μm より薄い厚さと 、少くとも0.02 k)lzの周波数で振動するような面積とを有することと 。 該電極(12)の1つは該薄膜(11)と共に振動するように形成されており、 その結果該電極間の電界は該振動する薄膜と関連して変化し電気信号と音響信号 の間の変換を許容することとを特徴とする電気音響トランスジューサ。 2、請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。 該トランスジューサはマイクロフォンであり、該電極(12)の1つは、該薄膜 え入力する音響信号だ応動じて容量が変化するように、該薄膜と共に振動するよ うに形成されていることを特徴とする電気音響トランスジューサ。 3 請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。 薄膜(11)と共に振動可能な電極は該薄膜領域内の半導体(10)の表面中に 高い電導性(12)の領、 域を有することを特徴とする電気音響トランスジュ ーサ。 4、請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。 前記半導体はシリコンを含むことを特徴とする電気音響トランスジューサ。 5、請求の範囲第2項記載のデバイスにおいて。 前記コンデンサの電圧出力は50〜1’00dB の範囲において音圧レベルが 増加するに従って単調に増加することを特徴とする電気音響トランスジューサ。 6、 請求の範囲第5項記載のデバイスにおいて。 前記コンデンサの電圧出力はほぼ線形であることを特徴とする電気音響トランス ジューサ。 Z 請求の範囲第2項記載のデバイスにおいて。 前記薄膜は0.5〜3.5 kHzの周波数を有する音波に応動して振動するよ う作られていることを特徴とする電気音響トランスジューサ。 8、請求の範囲第7項記載のデバイスにおいて。 前記薄膜の面積は0.01〜1. CI (m2 の範囲にあることを特徴とす る電気音響トランスジューサ。 9 請求の範囲第2項記載のデバイスにおいて。 前記コンデンサの出力電圧は少くとも100μVであることを特徴とする電気音 響トランスジューサ。 10、請求の範囲第1項記載のデバイスにおいて。 他方のコンデンサ電極は固定されており、薄膜の領域の外側の半導体基板上に形 成されたスペーサ層(14)上に形成された絶縁層(24)の上に形成されてお り。 空洞(18)が絶縁層と薄膜によって形成されていることを特徴とする電気音響 トランスジューサ。 11. 請求の範囲第1項記載のデl(イスにおX、1て。 他方のコンデンサ電極は薄膜の領域の外−〇半導体基板(10)上に形成された スペーサ層(14)上に形成されたガラス・カバー(15)の上に形成されてお り、空洞(18)が該カバーと該薄膜によって形成されていることを特徴とする 電気音響トランスジューサ。 12、特許請求の範囲第10または11項記載のデノ(イスにおいて。 空気穴が空洞からの空気の脱出を許容するために設けられていることを特徴とす る電気音響トランスジューサ。 13、請求の範囲第1項記載のデノ(イスにお℃・て。 前記薄膜はより薄いシリコン基板の薄(・部分を含み。 該薄膜はその一方の表面に入射する0、5〜3.5 J(zの周波数を有する音 波に応動して振動するよつ0.1〜2.5μmの範囲の厚さと、0.01〜i、 ocm”の範囲の面積を有し。 前記電極(12)の一方は50〜100 dB の範囲にわたって音圧レベルの 増加と共に単調に増加する少くとも100μ■の電圧出力を発生するよう容量カ ー音波に応じて変化する薄膜(11)と共に振動するよう形成されていることを 特徴とする電気音響トランスジューサ。 14、コンデンサと振動する半導体薄膜を含む電気音響トランスジューサを形成 する方法において、該方法は二手導体の第1の主表面中に高い電導性を有する領 域を形成し。 薄膜を含み、半導体領域上に空洞を形成する半導体領域を露光するパターンのス ペーシング層を第1の表面上に形成し。 前記露光された領域上に絶縁層を形成して前記空洞を満し、前記スペーシング層 を有する平坦な表面を形成し。 前記スペーシング層および絶縁層の一部分の上に電極を沈積し。 該電極、スペーシング層および絶縁層の上にカバ一層を沈積し、該カバ一層を通 して前記絶縁層に至る開口を形成し。 前記空洞、から前記絶縁層を除去して前記電極と半導体表面の間に空気ギャップ を形成し。 薄膜を含む領域を露光するパターンを有するマスク層を半導体の反対側主表面上 に形成し。 該マスクにより露光された半導体領域をエツチングし、高い電導性を有する領域 でエツチングを停止させて薄膜を形成することにより特徴づゆられる電気音響ト ランスジューサを形成する方法。 15、請求の範囲第14項記載の方法において。 前記電極は絶縁層およびスペーシング層の上に外側に向って延びるスポークを有 するハブを絶縁層上に含むパターンに沈積されることを特徴とする方法。 16、請求の範囲第14項記載の方法において。 スペーシング層は窒化シリコンを含み、絶縁層は燐がドープされたガラスを含み 、電極は多結晶シリコンを含み、カバ一層およびマスク層は窒化硼素を含むこと を特徴とする方法。[Claims] 1. It has a pair of electrodes spaced apart to form a capacitor, and the One of the poles is in a moving state with respect to the other, and the electric field between the electrodes fluctuates, producing electrical signals and sound. One of the electrodes is in a movable state with respect to the other to allow during the electrical sound signal. In acoustic transducers. The thin film including the thin part of the thicker semiconductor substrate (10) has a thickness of less than 25 μm. , and an area that vibrates at a frequency of at least 0.02k)lz. . one of the electrodes (12) is configured to vibrate together with the thin film (11); As a result, the electric field between the electrodes changes in relation to the vibrating membrane, causing electrical and acoustic signals to be generated. An electroacoustic transducer characterized in that it allows conversion between 2. In the device according to claim 1. The transducer is a microphone and one of the electrodes (12) is connected to the membrane. The film vibrates with the thin film so that the capacitance changes in response to the input acoustic signal. An electroacoustic transducer characterized in that it is formed in the shape of a sea urchin. 3. In the device according to claim 1. An electrode that can vibrate together with the thin film (11) is located in the surface of the semiconductor (10) in the thin film region. An electroacoustic transducer characterized by having a region of high conductivity (12). -Sa. 4. In the device according to claim 1. An electroacoustic transducer, wherein the semiconductor includes silicon. 5. In the device according to claim 2. The voltage output of the capacitor has a sound pressure level in the range of 50 to 1'00 dB. An electroacoustic transducer characterized in that the transducer increases monotonically as the transducer increases. 6. In the device according to claim 5. An electroacoustic transformer characterized in that the voltage output of the capacitor is approximately linear. Juicer. Z. In the device according to claim 2. The thin film vibrates in response to sound waves having a frequency of 0.5 to 3.5 kHz. An electroacoustic transducer characterized in that it is made by: 8. In the device according to claim 7. The area of the thin film is 0.01 to 1. CI (characterized by being in the range of m2) Electro-acoustic transducer. 9. In the device according to claim 2. An electric sound characterized in that the output voltage of the capacitor is at least 100 μV. Hibiki transducer. 10. In the device according to claim 1. The other capacitor electrode is fixed and shaped on the semiconductor substrate outside the area of the thin film. The insulating layer (24) is formed on the spacer layer (14) formed on the insulating layer (24). the law of nature. Electroacoustic device characterized in that the cavity (18) is formed by an insulating layer and a thin film. transducer. 11. Del as described in claim 1 (X, 1 on the chair). The other capacitor electrode was formed on the semiconductor substrate (10) outside the thin film area. formed on the glass cover (15) formed on the spacer layer (14). characterized in that a cavity (18) is formed by the cover and the thin film. Electroacoustic transducer. 12. In the device according to claim 10 or 11. characterized in that air holes are provided to allow air to escape from the cavity Electro-acoustic transducer. 13. The device according to claim 1 (held at ℃ on a chair). The thin film includes a thin portion of a thinner silicon substrate. The thin film receives a sound having a frequency of 0.5 to 3.5 J (z) incident on one of its surfaces. vibrates in response to waves, has a thickness in the range of 0.1 to 2.5 μm, and has a thickness of 0.01 to i; It has an area in the range of "ocm". One of the electrodes (12) has a sound pressure level of 50 to 100 dB. Capacitance capacitance should be adjusted to produce a voltage output of at least 100 μ■ that increases monotonically with increasing voltage. - It is formed to vibrate with the thin film (11) that changes in response to sound waves. Characteristic electroacoustic transducer. 14. Forming an electroacoustic transducer including a capacitor and a vibrating semiconductor thin film The method includes forming a highly conductive region in the first major surface of the two-handed conductor. form a region. A scan of a pattern that includes a thin film and exposes a semiconductor region that forms a cavity above the semiconductor region. A pacing layer is formed on the first surface. forming an insulating layer over the exposed area to fill the cavity; form a flat surface with. depositing an electrode over a portion of the spacing layer and insulating layer; A cover layer is deposited over the electrode, spacing layer and insulating layer, and a cover layer is passed through the cover layer. and forming an opening reaching the insulating layer. removing the insulating layer from the cavity to create an air gap between the electrode and the semiconductor surface; form. A mask layer with a pattern that exposes the area containing the thin film is placed on the opposite main surface of the semiconductor. Formed into. The semiconductor region exposed by the mask is etched to form a region with high conductivity. Electro-acoustic technology characterized by stopping etching and forming a thin film. How to form a transducer. 15. In the method according to claim 14. The electrode has outwardly extending spokes overlying the insulating layer and the spacing layer. a pattern comprising a hub on an insulating layer. 16. In the method according to claim 14. The spacing layer includes silicon nitride and the insulating layer includes phosphorous-doped glass. , the electrode contains polycrystalline silicon, and the cover layer and mask layer contain boron nitride. A method characterized by:
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