KR100348546B1 - 반도체 장치, 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰 및반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법 - Google Patents

반도체 장치, 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰 및반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100348546B1
KR100348546B1 KR1020000054393A KR20000054393A KR100348546B1 KR 100348546 B1 KR100348546 B1 KR 100348546B1 KR 1020000054393 A KR1020000054393 A KR 1020000054393A KR 20000054393 A KR20000054393 A KR 20000054393A KR 100348546 B1 KR100348546 B1 KR 100348546B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor
semiconductor substrate
electrode layer
fixed electrode
vibrating membrane
Prior art date
Application number
KR1020000054393A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010039889A (ko
Inventor
오까와시게아끼
오꼬다도시유끼
오바야시요시아끼
야스다마모루
사에끼신이찌
오사와슈지
Original Assignee
산요 덴키 가부시키가이샤
호시덴 가부시기가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 산요 덴키 가부시키가이샤, 호시덴 가부시기가이샤 filed Critical 산요 덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20010039889A publication Critical patent/KR20010039889A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100348546B1 publication Critical patent/KR100348546B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/16Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00Electrostatic transducers
    • H04R19/005Electrostatic transducers using semiconductor materials
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00Electrostatic transducers
    • H04R19/04Microphones

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Abstract

반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰의 용량치의 증대, 진동막의 진동의 용이함을 향상시키고, 동시에 제조 비용의 상승을 방지한다. 반도체 기판(11) 상에는 고정 전극층(12)이 형성되고, 스페이서(14)에 진동막(16)이 설치된다. 이 진동막(16)은 반도체 기판(11)의 끝으로부터 돌출되어 배치되고, 전극 패드(20∼23)는 진동막(16)으로부터 노출되어 배치된다.

Description

반도체 장치, 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰 및 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법{SEMICONDUCTOR DEVICE, SEMICONDUCTOR ELECTRET CONDENSER MICROPHONE, AND METHOD OF FABRICATING SEMICONDUCTOR ELECTRET CONDENSER MICROPHONE}
본 발명은, 반도체 장치 및 반도체 일렉트레트 (electret) 컨덴서 마이크로폰에 관한 것이다.
휴대 전화에는, 소형화가 용이한 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰이 다용되고 있다. 이 방식으로서, 예를 들면 특개평 11-88992호에, 집적화된 반도체 기판 상에 도전막 (이하 고정 전극층이라고 부른다)를 형성하여, 상기 고정 전극층 상에 스페이서를 통해 진동막을 부착한 예가 기재되어 있다.
구조를 도 3에 도시한다. 실리콘 반도체 기판(111)의 표면에 고정 전극층(112), 절연막(113), 스페이서(114) 및 진동막(115)을 순서대로 적층한 것이고, 이 적층체가 빈 구멍(116)을 갖는 패키지(118)에 실장되어 있다. 또한, 부호 (117)는, 천 (클로스)로서 필요에 따라 설치된다. 반도체 기판(111)의 표면에는 임피던스 변환용의 접합형 FET 소자와, 또한 증폭기 회로나 노이즈 캔슬 회로 등이 통상의 반도체 프로세스에 의해서 집적화되어 있다. 진동막(115)과 고정 전극층(112)이 형성하는 컨덴서는, 음에 의한 공기 진동이 진동막(115)을 진동시킴으로써 그 용량치가 변화하여, 상기 용량치의 변화를 상기 FET 소자에 입력하여 전기 신호로 변환하도록 되어 있다.
이러한 구성에 있어서, 마이크로폰의 출력을 크게 하기 위해서는, 용량의 값을 크게 할 필요가 있고, 고정 전극층(112)과 진동막(115)을 가능한 한 확대하여, 그 중첩 면적을 크게 하고, 또한 고정 전극층(112)과 진동막(115)의 간격을 작게 하는 것이 바람직한 것은 물론이다. 고로, 반도체 기판(111) 상에 있어서 고정 전극층(112)은 그 대부분의 면적을 점유하여, 여백 개소에 집적화하는 소자를 배치하게 된다.
그러나, 고정 전극층(112)의 면적을 확대하여, 상기 고정 전극층(112)과 상기 진동막(1l5)의 중첩 면적을 크게 하여 마이크로폰의 출력을 크게 하기 위해서는, 반도체 기판 자신의 사이즈를 크게 할 필요가 있어, 제조 비용을 상승시킨다고 하는 결점이 있었다.
또한 제조 비용의 억제를 위해, 반도체 기판의 사이즈를 현재상태 그대로 하고, 고정 전극층(112)과 진동막(115)을 크게 하려고 하면, 진동막(115)이 전극 패드와 중첩하여 금속 세선을 접속할 수 없는 구조로 되어 버리는 문제도 있었다.
또한 도 3에 있어서, 스페이서(114)는 상기 진동막(115)의 전체 둘레에 배치되기 때문에, 고정 전극층(112), 스페이서(114) 및 진동막(115)으로 구성되는 공간은 밀폐되어 있다. 그 때문에, 밀폐 공간내의 공기의 출입이 없기 때문에, 진동막(115) 자신이 진동하기 어렵고, 밖으로부터의 음이 진동막에 전해지더라도 진동막의 진동이 작아지기 때문에, 그 출력을 크게 할 수 없는 문제가 있었다.
본 발명은, 상술한 과제에 감안하여 이루어진 것으로, 진동막의 일부가 상기 반도체 기판의 끝으로부터 돌출된 상태에서 설치할 수 있도록 하여 해결하는 것이다.
진동막이 반도체 기판의 주위에서 돌출되면, 공기 진동은 돌출된 진동막의 이면에서 반사되어, 진동막과 고정 전극층으로 이루어지는 공간에 침입하기 쉬어져, 진동막을 보다 크게 진동시킬 수 있다.
또한 진동막의 일부가 상기 반도체 기판의 끝으로부터 돌출된 상태에서 설치되어, 상기 반도체 기판의 주위에 형성된 외부 접속용의 전극 패드가 노출되는 것으로 해결하는 것이다.
진동막이 전극 패드와 중첩하지 않도록, 진동막을 어긋나게 하고, 진동막이 반도체 기판으로부터 돌출되어도, 공기 진동은 돌출된 진동막의 이면에서 반사하여, 진동막과 고정 전극층에서 이루어지는 공간에 침입하기 쉽게 되어, 진동막을보다 크게 진동시킬 수 있다. 더구나 진동막은, 전극 패드와 중첩하지 않기 때문에, 금속 세선의 접속도 가능해진다.
또한 스페이서가 연속하지 않고 분단되어 있는 것으로 해결하는 것이다.
스페이서가 분단되어 있으면, 진동막, 스페이서 및 고정 전극층으로 이루어지는 공간내의 공기가, 상기 스페이서의 분단 영역을 통하여 출입이 가능해진다. 즉 상기 공간내의 공기의 출입이 가능해지는 것으로, 진동막은 상하로 움직이기 쉽게되어, 진동하기 쉬어진다.
또한 반도체 웨이퍼 상에 절연막을 형성하여, 상기 제1의 절연막 상에 매트릭스형으로 고정 전극층을 형성하고,
상기 고정 전극층의 주위에, 절연성 수지막으로 이루어지는 스페이서를 형성한 후, 상기 반도체 웨이퍼를 다이싱하여 반도체 장치로 하고,
상기 반도체 장치의 상기 스페이서에 진동막을 설치함으로써 해결하는 것이다.
반도체 웨이퍼를 다이싱한 후, 진동막을 스페이서에 설치하기 때문에, 진동막을 어긋나게 하는 것도, 반도체 기판으로부터 돌출시키는 것도 가능해진다.
또한, 반도체 기판의 표면에 형성한 고정 전극층과, 상기 고정 전극층의 주위에 적어도 세개 설치한 스페이서와, 상기 스페이서에 설치되는 진동막을 적어도 갖는 반도체 장치를 중공 형상의 패키지내에 실장하여 이루어지는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰에서,
상기 반도체 기판 측면과 상기 패키지의 사이가 이격되어, 이 이격된 공간과 상기 진동막 아래의 공간이, 상기 스페이서와 스페이서의 사이를 통하여 연속되어 있기 때문에, 진동막 아래의 공기가 상기 이격된 공간으로 나가는 것도, 또한 반대로 이격된 공간의 공기가 진동막 아래의 공간으로 들어가는 것도 가능하게 되어, 진동막의 진동성을 보다 쉽게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 장치를 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 개요를 설명하기 위한 반도체 장치의 도면.
도 3은 종래의 반도체 장치가 패키지된 후의 구조를 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 반도체 장치를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 반도체 장치가 패키지되어 이루어지는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰의 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
11 : 반도체 기판
12 : 고정 전극층
41 : 스페이서
16 : 진동막
S1 : 반도체 기판의 중심점
2S : 고정 전극층의 중심점
3S : 진동막의 중심점
이하에 본 발명의 실시의 형태를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1의 상면은 본 발명의 반도체 장치를 도시하는 평면도이고, 하면은 A-A 선을 따른 단면도이다. 개략 2×2mm의 크기를 갖는 반도체 기판(11)의 표면에, 직경이 1.5mm 정도인 원형의 고정 전극층(12)이 형성되어 있다. 고정 전극층(12)의 외측 주변에서 반도체 기판의 주변까지의 영역에서, 상기 반도체 기판(11) 표면에는, 통상의 반도체 제조 프로세스에 의해서, 임피던스 변환용의 접합형 또는 M0S 형의 FET 소자 D와, 바이폴라형 및 또는 MOS 형의 능동 소자, 그리고 저항 등의 수동 소자가 집적화되어, 상기 변환용의 소자 D와 함께, 증폭 회로나 노이즈캔슬 회로 등의 집적 회로망을 구성한다. 또한, 반도체 기판(11)의 주변부에는, 이들의 집적 회로와 외부 회로의 입출력을 행하기 위한 전극 패드(20∼23)가 배치되어 있다.
도 1의 아래 도면에서는, 상기 고정 전극층(12)의 상에 절연막(13)이 형성되고, 그 위에 스페이서(14)가 배치되어 있지만, 구체적으로는 도 4과 같이 되어 있다.
이제 도 4를 참조하면서 설명하면, 부호 (30)는 5000Å∼10000Å의 SiO2막으로, 일층째의 배선(31)의 하층에 위치하는 막이다. 고정 전극층(12)은, 일층째의 배선(31)과 동시에 형성되고, 재료는, 예를 들면 Al-Si이다. 이 위에는, 약 4000Å의 Si3N4막(32)이 형성되어 있다. 또한 필요에 따라 PIX나 S13N4막 등의 패시베이션막(34)이 형성되어 있다. 이 패시베이션막(34)은, 고정 전극층(12)의 대부분의 영역이 제거되어 있다. 이 이유는, 패시베이션막이 용량의 유전체의 두께를 증가시키기 때문이다.
도 1로 돌아가면, 반도체 기판(11)의 전면은, 상술한 바와 같이 절연막(13)이 형성되고, 이 상에는 스페이서(14)가 형성되어 있다.
이 스페이서(14)는, 감광성 수지, 예를 들면 폴리이미드로 이루어져, 포토리소그래피 기술에 의해 패턴화된다. 여기서는, 베이킹 처리된 후에 13㎛ 두께 정도로 이루어져 있다.
이상까지가 반도체 웨이퍼 상에서 제조되고, 이 후는, 다이싱에 의해 개개의 반도체 장치로 분리된다.
여기서 상기 반도체 웨이퍼에 스페이서(14)를 형성한 후, 다이싱하는 이유를, 이하에 설명한다. 즉, 고정 전극층(12)을 상기 전극 패드(20 내지 23)에 근접하여 가능한 한 크게 배치하고, 이것에 진동막(16)을 배치하면, 진동막(16)의 사이즈는, 고정 전극층(l2)의 사이즈보다도 크기 때문에, 진동막(16)이 전극 패드(20 내지 23)에 중첩되어, 도시하지 않은 금속 세선을 접속할 수 없다. 그 때문에, 본 발명의 포인트가 되는 진동막(16)을 어긋나게 하여, 전극 패드를 노출시킨다. 그 결과, 진동막(16)은, 반도체 기판(11)으로부터 돌출된다.
만일 웨이퍼의 상태에서, 진동막(16)을 부착하여 다이싱하면, 결국 진동막(16)도 함께 다이싱되어, 진동막(16)을 반도체 기판(11)으로부터 돌출시킬 수 없게 되기 때문이다.
또한 반도체 기판(11)으로부터 진동막(16)이 돌출되면, 공기 진동은 돌출된 진동막(16)의 이면에서 반사하면서, 진동막(16)과 반도체 기판(11)으로 이루어지는 공간에 침입하기 쉬어져, 진동막(16)을 진동시키기 쉬어진다.
여기서 진동막은, 예를 들면 한 면에 Ni, Al 또는 Ti 등의 전극 재료가 형성된 두께 5㎛∼12.5㎛ 정도의 고분자막이고, 재료로서는 예를 들면 FEP 또는 PFA 등의 고분자 재료이다. 또한 종래 구조도 본원도 일렉트레트막이 형성된 쪽이 좋은것은 물론이다. 또한 고정 전극층(12)의 직경에 대하여 진동막(16)의 직경은, 약 1.2배∼약1.5배로 크게 구성되어 있다.
그리고 종래 구조와 마찬가지로 패키지내에 본 장치가 실장되어, 전극 패드(20∼23)가 패키지 내에 형성된 전극과 금속 세선을 통해 전기적으로 접속된다. 당연하지만, 패키지내의 전극은 패키지의 밖으로 연장되어, 실장 기판의 전극과 고착 가능한 구조가 되어 있다. 또, 패키지의 상면에는 빈 구멍이 설치되고, 더욱 필요에 따라 천(크로스)가 접합된다.
여기서 부호 (21)는 Vcc, 부호 (22)는 GND, 부호 (20)는 출력 단자, 부호 (23)는 입력 단자이다.
본 발명의 특징은 두가지이다. 하나는 진동막(16)을 반도체 기판(11)으로부터 돌출시키는 것이다.
두번째는 진동막(16)의 배치의 연구에 의해 전극 패드(20∼23)를 노출시키는 것이다.
전자의 제1 특징은, 도 1의 아래도면에 도시하는 화살표와 같이, 진동막(16)의 이면을 통해, 진동막(16)과 반도체 기판(11)으로 구성되는 공간(17) 내에 진동을 전하는 것이 가능해지기 때문이다. 그 결과, 진동막(16)의 진동의 크기를 크게 하는 것이 가능해진다.
또한 후자의 제2 특징은, 이하의 이유에 의해 이루어지고 있다. 전극 패드(20 내지 23)와 패키지내의 전극이 와이어 본딩된 후, 진동막(16)이 약 13㎛의 높이를 가지고 스페이서(14)의 상에 장착된다. 즉, 진동막(16)이 금속 세선에 맞닿지 않도록 하고 있다.
또한, 반도체 기판(11)으로부터 진동막(16)을 돌출시키는 구성으로 하면, 도 1과 같이 전극 패드를 노출시킬 수 있어, 반도체 기판(11)의 사이즈를 크게 할 필요가 없기 때문이다.
도 2는, 개발 과정에 따른 반도체 장치로서, 윗그림은 평면도이고, 아랫그림은 A-A 선의 단면도이다. 도 2에 있어서, 용량 변화를 크게 취하기 위해서, 고정 전극층(12)의 사이즈를 가능한 한 크게 한 경우, 고정 전극층(12)은 일점쇄선으로 도시한 12a과 같이, 전극 패드(20 내지 23) 중 어느 하나에 근접하여 배치된다. 도면에서는, 고정 전극층(12a)이 전극 패드(21)에 근접되어 배치되어 있다. 그러나 진동막(l6)은 진동막(16)을 지지하는 프레임(15)이 설치되어 있기 때문에, 적어도 이 프레임(15) 폭 만큼만 크게 설계된다. 이 크게 설계된 진동막을 점선으로 도시된 가상의 진동막(40)으로 하면, 도 2와 같이 고정 전극층(12)의 사이즈보다도 진동막(40)의 사이즈가 커진 만큼, 전극 패드(21)에 중첩하게 된다.
따라서, 이 전극 패드(21)에 금속 세선이 본딩된 후, 금속 세선이 방해를 하여, 진동막(40)을 배치할 수 없다는 문제를 발생한다. 따라서 전극 패드(21)와 진동막(40)의 중첩을 피하기 위해서는, 반도체 기판(11)의 사이즈를 크게 하여, 전극 패드(21)의 위치를 보다 외측에 배치할 필요가 있다. 결국 반도체 기판(11)의 사이즈를 크게 할 필요가 있게 된다.
그러나 도 2의 화살표의 방향으로 어긋나게 하면, 진동막(40)을 반도체 기판(11)으로부터 돌출됨과 동시에, 전극 패드(21)를 진동막(40)으로부터 노출시킬수도 있게 된다. 즉 반도체 기판(11)의 사이즈를 크게 해야 한다고 생각되지만, 종래 사이즈로 실현할 수 있기 때문에, 결국 칩 사이즈의 대형화를 방지할 수가 있게 된다.
또한, 도 2에서와 같이, 프레임(15)에서 내측인 실제 진동하는 진동막(16)의 바로 아래에, 스페이서의 높이를 갖는 빈 영역을 공간(17)으로 정의하면, 상기 공간(17)이 반도체 기판(11)의 내측에 위치하고 있던 것에 대하여, 도 1의 부호 (100)는 상기 공간(17)이 반도체 기판(11)의 측면 또는 그것보다 외측에 위치하고 있다. 즉, 실제로 진동하는 진동막(16)의 일부가 반도체 기판(11)으로부터 돌출되어 있으므로, 진동이 직접 전해져, 보다 진동하기 쉬운 구조로 되어 있다.
또한 부호 (101)와 같이, 프레임(15)의 일부분이 반도체 기판(11)으로부터 돌출하는 구조라도 좋지만, 음의 진동이 실제로 진동하는 진동막에 직접 맞닿는 것은 아니기 때문에, 진동의 크기는 약간 뒤떨어진다.
당연하지만, 수개의 전극 패드(20 내지 23) 중에는, 프로빙하여 측정 검사하는 테스트 패드가 설치되는 것이 있다. 이 테스트 패드는, 다른 전극 패드와는 달리, 금속 세선이 접속되지 않기 때문에, 진동막(16)과 중첩되도록 진동막(16)이 어긋나도 좋다.
다음에 고정 전극층(12)과 진동막(16)의 형상, 형성 위치에 관해서 설명한다. 양자의 형상은, 종래 구조의 사각형, 특히 정방형, 원형으로 실시할 수 있다.
도 2에서는, 고정 전극층(12)의 중심, 진동막(16)의 중심 및 반도체 기판(11)의 중심이 일치하고 있는 것이다. 이 구조에 있어서 고정 전극층(12) 전역과 진동막(16)이 중첩하는 한, 진동막(16)의 중심을 기울이면, 진동막(16)을 반도체 기판(11)의 측변으로부터 돌출시킬 수 있다.
도 1은, 반도체 기판(11)의 중심 S1에 대하여 고정 전극층(12)의 중심 S2를 어긋나게 한 것이다. 이렇게 함으로써, 진동막(16)을 반도체 기판(11)으로부터 돌출시킬 수 있다. 여기서 고정 전극층(12)의 중심점 S2와 진동막의 중심점 S3는 일치시키는 편이 좋다. 이것은 진동막(16)의 중심이 가장 크게 진동하기 때문이다.
도 l에 있어서 반도체 기판(11)의 중심 S1, 고정 전극층(12)의 중심 S2, 진동막(16)의 중심 S3의 배치에 관해서 가능한 구조를 정리하여 설명한다.
(1): 반도체 기판(11)의 중심 S1와 고정 전극층(12)의 중심 S2가 실질적으로 일치하여, 진동막(16)의 중심 S3가 어긋나는 것으로, 진동막(16)이 반도체 기판(11)으로부터 돌출되는 구조.
(2): 반도체 기판(11)의 중심 S1와 고정 전극층(12)의 중심 S2가 어긋나, 고정 전극층(12)의 중심 S2와 진동막(16)의 중심 S3가 실질적으로 일치하여, 진동막(16)이 반도체 기판(11)으로부터 돌출되는 구조(도 1 참조).
(3): 반도체 기판(11)의 중심 S1와 고정 전극층(12)의 중심 S2가 어긋나, 고정 전극층(12)의 중심과 진동막(16)의 중심 S3가 어긋나는 것으로, 진동막(16)이 반도체 기판(11)으로부터 돌출되는 구조.
여기서 실질과 표기한 것은, 중심이 완전히 일치하고 있지 않아도 좋기 때문이다.
또한 진동막이 어긋나는 방향은, 전극 패드의 수나 형성 위치에 따라 여러가지 방향으로 이루어지는 것은 물론이다.
이어서, 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법에 관해서 간단히 설명한다.
우선 통상의 반도체 프로세스를 사용하여, 반도체 웨이퍼 내 임피던스 변환용 소자 D나 전술한 집적 회로망을 형성한다. 이 때, 이들의 소자는, 후에 고정 전극층(12)이 배치되므로, 고정 전극층(12)의 주변에 형성된다.
그리고 제1층째에 형성되는 Sl 산화막(30) 위에는, 상기 소자 D나 회로망의 전극이나 배선(31)이 형성됨과 함께 복수의 고정 전극층(12)이 형성된다.
그리고 제2층째에 형성되는 절연막(32)이나 패시베이션막(34)이 형성되고, 다시 그 위에, 감광성 폴리이미드막이 패터닝되어 이루어지는 스페이서(14)가 각 고정 전극층(12)의 주위에 형성된다.
계속해서, 도 4에 도시한 바와 같이 다이싱되어 반도체 장치로서 개개로 분리된다. 그리고 이 후에, 상기 반도체 장치를 패키지(118) 내에 실장하여, 반도체 장치의 전극 패드(20 내지 23)와 패키지 내의 전극이 금속 세선을 통해 접속된다.
또한, 스페이서(14)에 진동막(16)이 설치된다. 진동막(16)은, 반도체 기판(11)의 주변으로부터 돌출되어 설치되고, 더구나 전극 패드(20 내지 23)는, 진동막(16)의 배치 영역을 피하여 노출되어 있기 때문에, 진동막(16)은 금속 세선과 접촉하지 않고 배치될 수 있다.
그리고, 패키지(118)의 뚜껑을 덮어 완성한다.
도 5에, 반도체 일렉트레트 콘덴서 마이크로폰의 개략도를 도시한다. 이것은, 진동막(16)이 설치된 반도체 기판(11)이 패키지된 개략도이다. 도 1에 있어서, 스페이서(14)는 프레임(15) 아래에 위치하도록 설치된다. 더구나 스페이서(14)의 수는, 평면을 지지하므로 적어도 2개면 된다.
여기서, 스페이서(14)가 진동막(16)의 전체 둘레에 걸쳐 설치되며, 진동막(16), 반도체 기판(11) 및 스페이서로 밀폐 공간을 형성하는 것이 아니라, 이격된 스페이서(14)와 스페이서(14) 사이를 통해, 프레임(15)보다도 내측에 위치하는 진동막(16) 바로 아래의 공간(17)과 반도체 기판(11)의 측변과 패키지(118)와의 사이에 형성되는 공간(102)이 연속하게 된다.
따라서, 공간(17)에 있는 공기가 스페이서(14)의 사이를 통해 공간(102)에 용이하게 출입할 수가 있게 되기 때문에, 진동막(16)이 진동하기 쉽게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 진동막을 반도체 기판으로부터 돌출시켜 그 용량 변화를 크게 취하는 것이 가능하다.
또한 용량치를 크게 하기 위해서, 고정 전극층과 진동막의 사이즈를 크게 하면, 이 진동막의 대형화에 따라 발생하는 진동막과 전극 패드의 중첩을 피하기 위해서 반도체 기판의 사이즈를 크게 할 필요가 있었다. 그러나, 진동막을 반도체 기판으로부터 돌출시키고, 동시에, 전극 패드를 노출시키도록 배치함으로써, 이 반도체 기판의 사이즈의 증대를 방지할 수가 있어, 경박단소(輕薄短小)의 실현, 제조 비용의 증대를 방지할 수가 있었다.
또 전극 패드가 진동막으로부터 노출되는 바와 같이 설계되어 있기 때문에,금속 세선을 전극 패드에 접속한 후에 진동막을 설치하더라도, 진동막을 금속 세선에 접촉시키는 일 없이 설치할 수가 있다.

Claims (15)

  1. 전자 회로를 집적시킨 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 표면에 형성한 고정 전극층과, 상기 고정 전극층의 주위에 설치되며, 상기 고정 전극층과 이격되는 진동막을 설치하기 위한 스페이서를 구비하는 반도체 장치에 있어서,
    상기 진동막의 일부가 상기 반도체 기판의 끝으로부터 돌출된 상태에서 설치될 수 있도록 상기 스페이서가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  2. 전자 회로를 집적시킨 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 표면에 형성한 고정 전극층과, 상기 고정 전극층의 주위에 설치되며, 상기 고정 전극층과 이격되는 진동막을 설치하기 위한 스페이서를 구비하는 반도체 장치에 있어서,
    상기 반도체 기판의 주위에 형성된 전극 패드와 중첩하지 않도록 상기 진동막의 일부가 상기 반도체 기판의 끝으로부터 돌출된 상태에서 설치될 수 있도록 상기 스페이서가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  3. 전자 회로를 집적시킨 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 표면에 형성한 고정 전극층과, 상기 고정 전극층의 주위에 설치한 스페이서와, 상기 스페이서 위에 설치되는 진동막을 적어도 갖는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰에 있어서,
    상기 진동막의 일부가 상기 반도체 기판의 끝으로부터 돌출된 상태에서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰.
  4. 전자 회로를 집적시킨 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 표면에 형성한 고정 전극층과, 상기 고정 전극층의 주위에 설치한 스페이서와, 상기 스페이서 위에 설치되는 진동막을 적어도 갖는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰에 있어서,
    상기 진동막의 일부가 상기 반도체 기판의 끝으로부터 돌출된 상태에서 설치됨으로써, 상기 반도체 기판의 주위에 형성된 외부 접속용의 전극 패드가 노출되는 것을 특징으로 하는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진동막의 중심이 상기 반도체 기판의 중심에서 어긋나 설치되는 반도체 장치.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 진동막의 중심이 상기 반도체 기판의 중심에서 어긋나 설치되는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고정 전극층의 중심은, 상기 반도체 기판의 중심에서 어긋나 형성되며, 상기 고정 전극층의 중심과 상기 진동막의 중심이 일치하여 형성되는 반도체 장치.
  8. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 고정 전극층의 중심은, 상기 반도체 기판의 중심에서 어긋나 형성되며, 상기 고정 전극층의 중심과 상기 진동막의 중심이일치하여 형성되는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스페이서가 연속하지 않고 분단되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  10. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 스페이서가 연속하지 않고 분단되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고정 전극층의 직경에 대하여, 상기 진동막의 직경은 약 1.2배∼약 1.5배인 반도체 장치.
  12. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 고정 전극층의 직경에 대하여, 상기 진동막의 직경은, 약 1.2배∼약 1.5배인 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰.
  13. 반도체 웨이퍼 상에 절연막을 형성하며, 상기 절연막 상에 복수의 고정 전극층을 형성하는 단계,
    상기 고정 전극층의 주위에, 절연성 수지막으로 이루어지는 스페이서를 형성한 후, 상기 반도체 웨이퍼를 다이싱하여 반도체 장치로 하는 단계, 및
    상기 반도체 장치의 상기 스페이서에 진동막을 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 진동막의 일부는 상기 반도체 장치로부터 돌출되어 설치되는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법.
  15. 반도체 기판의 표면에 형성한 고정 전극층과, 상기 고정 전극층의 주위에 복수개 설치한 스페이서와, 상기 스페이서에 설치되는 진동막을 적어도 갖는 반도체 장치를 중공 형상의 패키지 내에 실장하여 이루어지는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰에 있어서,
    상기 반도체 기판 측면과 상기 패키지와의 사이가 이격되어, 이 이격 공간과 상기 진동막 아래의 공간이, 상기 스페이서와 스페이서의 사이를 통하여 연속되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰.
KR1020000054393A 1999-09-16 2000-09-16 반도체 장치, 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰 및반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법 KR100348546B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26137499A JP3440037B2 (ja) 1999-09-16 1999-09-16 半導体装置、半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンおよび半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンの製造方法。
JP1999-261374 1999-09-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010039889A KR20010039889A (ko) 2001-05-15
KR100348546B1 true KR100348546B1 (ko) 2002-08-14

Family

ID=17360967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000054393A KR100348546B1 (ko) 1999-09-16 2000-09-16 반도체 장치, 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰 및반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (2) US6479878B1 (ko)
EP (1) EP1085784A3 (ko)
JP (1) JP3440037B2 (ko)
KR (1) KR100348546B1 (ko)
CN (1) CN1189061C (ko)
TW (1) TW518902B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101609799B1 (ko) * 2008-10-07 2016-04-07 삼성디스플레이 주식회사 표시기판, 이의 제조방법 및 이를 갖는 표시장치

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200218653Y1 (ko) * 2000-11-01 2001-04-02 주식회사비에스이 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰
US6677176B2 (en) * 2002-01-18 2004-01-13 The Hong Kong University Of Science And Technology Method of manufacturing an integrated electronic microphone having a floating gate electrode
CN100446628C (zh) * 2002-12-02 2008-12-24 佳乐电子股份有限公司 电容式麦克风及其微机电加工制造方法
JP3940679B2 (ja) * 2003-01-16 2007-07-04 シチズン電子株式会社 エレクトレットコンデンサマイクロホン
JP2004254138A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Sanyo Electric Co Ltd コンデンサマイクロホン
US7130434B1 (en) * 2003-03-26 2006-10-31 Plantronics, Inc. Microphone PCB with integrated filter
KR200332944Y1 (ko) * 2003-07-29 2003-11-14 주식회사 비에스이 Smd가능한 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰
EP1686599A4 (en) * 2003-11-20 2009-04-15 Panasonic Corp ELECTRIC AND ELECTRIC CAPACITOR
JP4137158B2 (ja) * 2004-03-05 2008-08-20 松下電器産業株式会社 エレクトレットコンデンサーマイクロフォン
KR100582224B1 (ko) * 2004-06-10 2006-05-23 주식회사 비에스이 실리콘 콘덴서 마이크로폰의 자동 정렬 전기용량형 구조
JP4387987B2 (ja) 2004-06-11 2009-12-24 株式会社オクテック 微小構造体の検査装置、微小構造体の検査方法および微小構造体の検査プログラム
JP4573794B2 (ja) 2005-03-31 2010-11-04 東京エレクトロン株式会社 プローブカードおよび微小構造体の検査装置
US20090128171A1 (en) * 2005-03-31 2009-05-21 Katsuya Okumura Microstructure Probe Card, and Microstructure Inspecting Device, Method, and Computer Program
KR100758510B1 (ko) 2005-07-07 2007-09-13 주식회사 비에스이 반도체 베이스, 반도체 베이스를 포함하는콘덴서마이크로폰, 및 콘덴서마이크로폰의 조립방법
CN1802037B (zh) * 2005-09-29 2011-09-14 深圳市豪恩电声科技有限公司 背极式硅基微型驻极体电容话筒
TWI268183B (en) 2005-10-28 2006-12-11 Ind Tech Res Inst Capacitive ultrasonic transducer and method of fabricating the same
EP1790419A3 (en) * 2005-11-24 2010-05-12 Industrial Technology Research Institute Capacitive ultrasonic transducer and method of fabricating the same
US20070158826A1 (en) * 2005-12-27 2007-07-12 Yamaha Corporation Semiconductor device
US8081783B2 (en) * 2006-06-20 2011-12-20 Industrial Technology Research Institute Miniature acoustic transducer
TWI323242B (en) * 2007-05-15 2010-04-11 Ind Tech Res Inst Package and packageing assembly of microelectromechanical system microphone
TWI370101B (en) * 2007-05-15 2012-08-11 Ind Tech Res Inst Package and packaging assembly of microelectromechanical sysyem microphone
TWI336770B (en) * 2007-11-05 2011-02-01 Ind Tech Res Inst Sensor
JP2010081192A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Rohm Co Ltd Memsセンサ
JP5454345B2 (ja) * 2010-05-11 2014-03-26 オムロン株式会社 音響センサ及びその製造方法
JP6342505B2 (ja) * 2014-10-02 2018-06-13 国立研究開発法人産業技術総合研究所 エレクトレット素子及びセンサー
US20170240418A1 (en) * 2016-02-18 2017-08-24 Knowles Electronics, Llc Low-cost miniature mems vibration sensor
WO2018181626A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 Agc株式会社 ガラス板構成体
KR102322258B1 (ko) * 2017-05-19 2021-11-04 현대자동차 주식회사 마이크로폰 및 그 제조 방법
CN109027930B (zh) * 2018-08-09 2021-10-08 京东方科技集团股份有限公司 光源结构及照明装置
JP7415728B2 (ja) 2020-03-27 2024-01-17 Toppanホールディングス株式会社 コンデンサ及びマイクロフォン

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4415948A (en) * 1981-10-13 1983-11-15 United Technologies Corporation Electrostatic bonded, silicon capacitive pressure transducer
US4558184A (en) * 1983-02-24 1985-12-10 At&T Bell Laboratories Integrated capacitive transducer
US5272758A (en) * 1991-09-09 1993-12-21 Hosiden Corporation Electret condenser microphone unit
JPH1188992A (ja) 1997-09-03 1999-03-30 Hosiden Corp 集積型容量性変換器及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101609799B1 (ko) * 2008-10-07 2016-04-07 삼성디스플레이 주식회사 표시기판, 이의 제조방법 및 이를 갖는 표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP1085784A3 (en) 2003-04-23
US6479878B1 (en) 2002-11-12
CN1189061C (zh) 2005-02-09
TW518902B (en) 2003-01-21
CN1289220A (zh) 2001-03-28
JP3440037B2 (ja) 2003-08-25
JP2001086596A (ja) 2001-03-30
US20020047173A1 (en) 2002-04-25
KR20010039889A (ko) 2001-05-15
US6420203B1 (en) 2002-07-16
EP1085784A2 (en) 2001-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100348546B1 (ko) 반도체 장치, 반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰 및반도체 일렉트레트 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법
US8155355B2 (en) Electret condenser microphone
US8416970B2 (en) Condenser microphone array chip
US20080219482A1 (en) Condenser microphone
KR20080090555A (ko) 컨덴서 마이크로폰
JP2008005439A (ja) 平衡出力マイクロホンおよび平衡出力マイクロホンの製造方法
JP2011142374A (ja) 圧電デバイス、圧電デバイスの製造方法
KR20150105240A (ko) 압력파 및 주변 압력을 감지하기 위한 센서 구조체
WO2012114538A1 (ja) 半導体装置の製造方法及びマイクロフォンの製造方法
US20080164888A1 (en) Electrostatic capacity sensor
JP2010506532A (ja) 極低圧力センサーおよびその製造方法
KR20090033091A (ko) 진동 트랜스듀서 및 그 제조 방법
JP2010109416A (ja) 圧力トランスデューサおよび圧力トランスデューサの製造方法
KR100413579B1 (ko) 반도체 장치
JP2008136195A (ja) コンデンサマイクロホン
KR100351600B1 (ko) 반도체 장치
JP2008118258A (ja) コンデンサマイクロホン
JP2021154436A (ja) Mems構造体、及びmemsデバイス
JP2005057645A (ja) エレクトレットコンデンサマイクロホン
KR100548162B1 (ko) 정전용량형 마이크로폰 및 그의 제조 방법
JP3373816B2 (ja) 半導体装置
JP2002320294A (ja) 半導体エレクトレットコンデンサマイクロホン
JP2008199227A (ja) コンデンサマイク装置
KR20010088617A (ko) 콘덴서 마이크로폰의 구조 및 그 제조 방법
JP2021154437A (ja) Mems構造体、memsデバイス、及び多面付基板

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080617

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee