KR100413226B1 - 전기음향 변환기, 그 제조방법 및 그를 이용한 전기음향변환장치 - Google Patents

전기음향 변환기, 그 제조방법 및 그를 이용한 전기음향변환장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100413226B1
KR100413226B1 KR10-2000-0074900A KR20000074900A KR100413226B1 KR 100413226 B1 KR100413226 B1 KR 100413226B1 KR 20000074900 A KR20000074900 A KR 20000074900A KR 100413226 B1 KR100413226 B1 KR 100413226B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electroacoustic transducer
upper electrode
film
electrode
lower electrode
Prior art date
Application number
KR10-2000-0074900A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010062295A (ko
Inventor
히로사키유지
타나카키요아키
키무라시로
야마모토이쿠오
Original Assignee
샤프 가부시키가이샤
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 샤프 가부시키가이샤 filed Critical 샤프 가부시키가이샤
Publication of KR20010062295A publication Critical patent/KR20010062295A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100413226B1 publication Critical patent/KR100413226B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R23/00—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/005—Electrostatic transducers using semiconductor materials

Abstract

전기음향 변환기는, 하부전극, 진동부분 및 상기 진동부분의 주변의 적어도 일부에서 진동부분을 지지하기 위한 지지부분으로 구성되는 상부전극, 및 상기 하부전극과 상부전극을 절연하기 위한 절연층으로 이루어지며, 상기 상부전극은 진동부분 및/또는 지지부분에 기복을 갖고 있어, 상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 공동이 형성된다

Description

전기음향 변환기, 그 제조방법 및 그를 이용한 전기음향 변환장치{ELECTROACOUSTIC TRANSDUCER, PROCESS OF PRODUCING THE SAME AND ELECTROACOUSTIC TRANSDUCING DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 전기음향 변환기, 그 제조방법 및 그를 이용한 전기음향 변환장치에 관한 것이다.
종래부터, 마이크로폰 등의 전기음향 변환기로서 기능할 수 있는 커패시터를 반도체칩에 집적화시킨 반도체장치가 제안되어 있다(예컨대, WO84-03410호 공보).
이 커패시터는, 도21e에 나타낸 바와 같이, 공동(81a)을 갖는 반도체기판(81)상에, 커패시터의 일방의 전극으로서 작용하는 진동막(82), 반도체기판(81)의 공동(81a)에 대응하는 영역에 공동(84a)을 확보하기 위한 질화실리콘막으로 이루어지는 지지부분(83), 지지부분(83)상으로부터 공동(84a)의 일부에 걸쳐 형성되어 커패시터의 타방의 전극으로 작용하는 폴리실리콘막(85), 및 폴리실리콘막(85)상에 형성되고, 또한 공동(84a)상에 작은 구멍(87a)을 남겨 실질적으로 공동(84a)을 덮는 절연막(87)을 포함한다.
이 커패시터는 도21a∼21e에 나타낸 이하의 제조방법에 의해 형성된다.
우선, 도21a에 나타낸 바와 같이, 반도체기판(81)의 표면에 커패시터의 일방의 전극인 진동막(82)을 구성하는 확산층을 형성한 후, 확산층의 위에, 원하는 형상으로 질화실리콘막으로 이루어지는 지지부분(83)을 선택적으로 형성한다.
이어서, 도21b에 나타낸 바와 같이, 지지부분(83)이 존재하지 않고 확산층이 노출된 반도체기판(81)상에, PSG막(84)을, 지지부분(83)의 표면과 동일한 레벨이 되도록 매립한다.
계속해서, 도21c에 나타낸 바와 같이, PSG막(84) 및 지지부분(83)상에 커패시터의 타방의 전극이 되는 폴리실리콘막(85)을 형성한다. 이 때, 폴리실리콘막(85)은 PSG막(84)의 표면이 일부 노출하도록 형성된다.
그 후, 도21d에 나타낸 바와 같이, 절연막(87)을 상기 반도체기판(81)의 표면 및 이면상의 양쪽에 형성한다. 반도체기판(81)의 표면의 절연막(87)에 작은 구멍(87a)을 형성함과 동시에, 반도체기판(81)의 이면의 절연막(87)에 개구(87b)를 형성한다.
그 후, 도21e에 나타낸 바와 같이, 작은 구멍(87a)을 통해 PSG막(84)을 에칭하는 것에 의해, 확산층과 폴리실리콘막(85) 사이에 공동(84a)을 형성함과 동시에, 반도체기판(81)의 이면을, 확산층이 노출될 때까지 에칭하여 개구(81a)를 형성한다. 이에 의해, 진동막(82)이 완성된다.
상기의 커패시터에서는, 커패시터의 일방의 전극인 진동막(82)이 상기 반도체기판(81)표면으로부터 소정의 거리내에 형성되고, 커패시터의 타방의 전극인 폴리실리콘막(85)이 상기 반도체기판의 표면에 형성되어 있다. 이러한 구성에 의해,개구(81a)로부터 입력되는 음파(음향신호)가, 진동막(82)을 진동시키기 때문에, 진동막(82)과 폴리실리콘막(85) 사이의 거리를 변화시키고 또한 커패시터용량을 변화시켜, 음향신호와 등가인 전기신호를 발생시키고 있다.
그러나, 상기 구조의 커패시터는, 일방의 전극이 되는 진동막(82)은, 반도체기판(81)을 에칭에 의해 얇게 하여 형성되기 때문에, 그 막두께의 제어가 곤란한 문제가 있다.
한편, 상기 커패시터는 전기음향 변환기로서 기능하는 것이 아니라, 외부로부터의 압력을 검출하기 위해 압력센서로서 기능하지만, 반도체기판상에 2개의 전극을 구비하는 것에 의해 진동막의 막두께 제어가 용이한 커패시터가 제안되어 있다(일본국 공개특허공보 제 1992-127479호).
이러한 커패시터에는, 도22에 나타낸 바와 같이, 커패시터의 일방의 전극으로서 n형 실리콘기판(91)에 형성된 p형 확산층(92), 산화막(93)을 통해 p형 확산층(92)상에 형성된 지지층(94), 및 이 지지층(94)을 완전히 피복하여 지지층(94)내에 공동(94a)을 확보하도록 형성된 산화막(95)을 통해 지지층(94)상에 형성된, 커패시터의 타방의 전극인 폴리실리콘막(96)이 제공된다. 또한, 지지층(94)을 피복하는 산화막(95)에는, 공동(94a)의 위쪽에 복수의 작은 구멍(95a)이 형성되어 있다. 또한, 커패시터의 일방의 전극인 p형 확산층(92) 및 타방의 전극인 폴리실리콘막(95)은 각각 다른 배선층(97,98)에 접속되어 있다.
상기 커패시터는 이하의 제조방법에 의해 형성된다.
우선, n형 실리콘기판(91)의 표면에 고농도의 불순물을 주입함으로써 p형 확산층(92)을 형성한다. 그 후, 상기 실리콘기판(91) 전면을 산화막(93)으로 덮고, 그 위에 폴리실리콘으로 이루어지는 지지층(94)을 언덕 형상으로 형성하여, 지지층(94)을 산화막(95)으로 완전히 피복한다. 다음 이 산화막(95)에 복수의 작은 구멍(95a)을 형성하여, 이 작은 구멍(95a)을 통해 폴리실리콘의 일부를 에칭제거함으로써 공동(94a)을 형성한다.
또한, 이 산화막(95)을 피복하기 위해 폴리실리콘막(96)을 CVD법 등에 의해 성장시켜 공동(94a)을 밀봉시킨다. 포토에칭에 의해 폴리실리콘막(96)을 패터닝하여 공동(94a)위에 커패시터의 타방의 전극을 형성한다. 또한, 이 때 밀봉된 공동(94a) 내의 밀봉압력을 압력검출상의 기준압력으로 한다.
다음, 폴리실리콘막(96)상에 또 다른 산화막(99)을 형성하고, 폴리실리콘막(96) 및 p형 확산층(92)상의 산화막(99)에 각각 개구를 형성한다, 도전막을 형성하고, 패터닝하여, 이 개구를 통해 폴리실리콘(96) 및 p형 확산층(92)상에 각각 접속되는 배선층(97,98)을 형성한다.
이 압력센서에서, 공동(94a)상의 폴리실리콘막(96)이 탄성체로서 진동판 (diaphragm)을 형성한다. 이 폴리실리콘막(96)이 외부압력에 의해 비뚤어졌을 때의 p형 확산층(92)과 폴리실리콘막(96) 사이의 정전용량의 변화를, 기준압력에 대응하는 정전용량과 비교함으로써, 압력이 검출되거나 측정된다.
그러나, 이 압력센서는, 공동(94a)을 형성한 후, 커패시터의 타방의 전극인 폴리실리콘막(96)을 형성하기 때문에, 폴리실리콘막(96)이 반도체기판(91)측으로 휘게 되고, 장력을 충분히 확보할 수 없다. 또한, 폴리실리콘막(96)의 장력이 극히낮으면, 산화막(95)이 커패시터의 일방의 전극인 p형 확산층(92)과 접촉한다. 이 때문에, 이 압력센서를, 음향신호와 등가인 전기신호를 발생시키는 커패시터에 적용하더라도, 주파수특성이 임의의 범위내에 한정되어, 충분한 음향특성을 얻을 수 없고, 음향신호와 등가인 전기신호 자체를 발생시킬 수 없게 된다. 따라서, 마이크로폰 등의 전기음향 변환기에 적용할 수 없는 문제가 있다.
또한, 공동(94a)을 폴리실리콘막(96)으로 완전히 밀봉하고 있기 때문에, 외부의 압력이 공동(94a)내의 압력보다 낮게 되는 경우에는 공동(94a)이 팽창하고, 외부의 압력이 공동(94a) 내의 압력보다 높게 되는 경우에는 공동(94a)이 축소하여, 음향특성이 악화되는 문제가 있다.
본 발명은 상기 과제의 관점에서, 커패시터의 일방의 전극인 진동막의 막두께의 제어가 용이하고, 적절한 장력을 갖는 것에 의해, 양호한 음향특성을 갖는 전기음향 변환기 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 하부전극, 진동부분과 상기 진동부분의 주변의 적어도 일부에서 진동부분을 지지하기 위한 지지부분으로 구성되는 상부전극, 및 상기 하부전극과 상부전극을 절연하기 위한 절연층을 포함하며, 상기 상부전극은 진동부분 및/또는 지지부분에 기복을 갖고 있어 상기 상부전극과 하부전극 사이에 공동을 형성하는 전기음향 변환기가 제공된다.
또 다른 양태에 의하면,
(a) 하부전극상에, 상기 하부전극표면의 일부가 노출되도록 선택적으로 절연층을 형성하는 공정,
(b) 노출된 상기 하부전극표면상과, 상기 절연층상이고 상기 노출된 하부전극표면의 외주영역에, 선택적으로 희생막을 형성하는 공정,
(c) 상기 희생막상에, 상기 희생막의 일부를 노출시키고 상기 희생막의 주변부를 피복하여 상기 절연층상에 연장시키는 상부전극을 형성하는 공정, 및
(d) 상기 희생막의 노출된 부분을 통해, 상기 희생막을 제거하여 상기 하부전극과 상부전극 사이에 공동을 형성하는 공정을 포함하는 전기음향 변환기의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 상세한 설명에서의 구체적인 실시예는, 어디까지나 본 발명의 기술내용을 밝히는 것으로, 그와 같은 구체예로만 한정하여 협의로 해석할 것이 아니라, 본 발명의 정신과 다음에 기재하는 특허청구범위 내에서, 여러가지로 변경하여 실시할 수 있다.
도1a는 본 발명의 전기음향 변환기의 제 1 실시예를 나타낸 주요부의 개략평면도, 도1b는 도1a의 A-A'선 단면도, 도1c 도1a의 B-B'선 단면도이다.
도2a∼2e 및 도1a'∼2e'는 도1a∼도1c 전기음향 변환기의 제조방법을 설명하기 위한 주요부의 개략단면 공정도이다.
도3a 및 3b는 희생막의 열처리의 작용을 설명하기 위한 주요부의 개략단면도이다.
도4는 공기마찰저항의 변화에 의한 감도-주파수특성을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 본 발명의 전기음향 변환기의 동작원리를 설명하기 위한 도면이다.
도6은 본 발명의 전기음향 변환기의 제 2 실시예를 나타낸 주요부의 개략단면도이다.
도7은 본 발명의 전기음향 변환기의 제 3 실시예를 나타낸 주요부의 개략단면도이다.
도8은 본 발명의 전기음향 변환기의 제 4 실시예를 나타낸 주요부의 개략단면도이다.
도9는 본 발명의 전기음향 변환기의 제 5 실시예를 나타낸 주요부의 개략단면도이다.
도10은 본 발명의 전기음향 변환기의 제 6 실시예를 나타낸 개략평면도이다.
도11은 본 발명의 전기음향 변환기의 제 7 실시예를 나타낸 개략평면도이다.
도12는 본 발명의 전기음향 변환기의 제 8 실시예를 나타낸 주요부의 개략단면도이다.
도13은 본 발명의 전기음향 변환기의 제 9 실시예를 나타낸 주요부의 개략단면도이다.
도14는 도13의 전기음향 변환기의 제조방법을 설명하기 위한 주요부의 개략단면공정도이다.
도15는 본 발명의 전기음향 변환기의 제 10 실시예를 나타낸 주요부의 개략단면도이다.
도16은 도15의 전기음향 변환기의 제조방법을 설명하기 위한 주요부의 개략단면도이다.
도17은 본 발명의 전기음향 변환기의 제 11 실시예를 나타낸 주요부의 개략단면도이다.
도18은 본 발명의 전기음향 변환기의 제 12 실시예를 나타낸 주요부의 개략단면공정도이다.
도19는 본 발명의 전기음향 변환기의 제 13 실시예를 나타낸 주요부의 개략단면도이다.
도20은 본 발명의 전기음향 변환기의 제 14 실시예를 나타낸 주요부의 개략단면도이다.
도21은 종래의 전기음향 변환기의 주요부를 나타낸 개략단면도이다.
도22는 종래의 압력센서의 주요부를 나타낸 개략단면도이다.
본 발명의 전기음향 변환기는, 커패시턴스를 공동(공기)에 의해 구성하는 커패시터형의 구조를 갖고, 주로, 하부전극, 상부전극 및 하부전극과 상부전극 사이에 배치된 절연층으로 구성된다.
하부전극은 도전성재료에 의해 형성되는 한, 특히 한정되지 않는다. 그 예로, 비결정, 단결정 또는 다결정의 N형 또는 P형 원소 반도체(예컨대, 실리콘, 게르마늄등) 또는 화합물 반도체(예컨대, GaAs, InP, ZnSe, CsS 등); 금, 백금, 은, 동, 알루미늄등의 금속; 티탄, 탈탄, 텅스텐등의 고융점 금속; 및 고융점 금속을포함하는 실리사이드, 폴리사이드 등을 들 수 있다. 상기한 바와 같은 물질들로 이루어진 단층막 또는 다층막으로 하부 전극을 형성한다. 그 중에서도, 반도체장치의 기판으로서 사용되는 것이 바람직하고, 구체적으로, N형 또는 P형의 단결정 또는 다결정 반도체기판, 특히 실리콘기판이 바람직하다. 또한, 하부전극은, 트랜지스터, 커패시터등의 반도체소자, 회로, 절연막, 배선층등이 조합하여 형성된, 소위 다층배선구조를 갖는 반도체기판위에, 절연막을 통해 상기 도전성재료로 이루어지는 막에 의해 형성될 수 있다, 또한, 하부전극은 SOI 기판 또는 다층 SOI 기판의 표면반도체층으로서 형성될 수 있다. 이 경우의 하부전극의 막두께는 특히 한정되지 않는다. 또한, 하부전극이 반도체기판으로 구성되는 경우에는, 하부전극 이외의 반도체기판의 다른 영역에 있는 반도체소자, 회로, 절연막, 배선층등이 조합하여 형성될 수 있고, 반도체기판 표면에는 P형 또는 N형의 불순물 확산층이 형성될 수 있고, 반도체기판표면에 홈(trench)이나 섬 등이 형성될 수 있다.
상부전극은, 도전성재료에 의해 형성되는 한 특히 한정되지 않고, 하부전극에 언급한 동일한 재료를 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리실리콘막으로 구성되는 것이 바람직하다. 폴리실리콘막을 상부전극으로서 사용하는 경우에는, 전기음향 변환기의 출력감도가 저하하지 않도록 기생저항을 억제하는 정도의 시트저항, 예컨대, 수∼수십 Ω·cm-2정도의 시트저항으로 조정하는 것이 바람직하다. 상부전극의 막두께는, 일정한 것이 바람직하지만, 부분적으로 더 두껍거나 얇게 될 수 있다. 상부전극의 막두께는 예컨대, 1∼2㎛ 정도의 범위내에 있는 것이 적당하다.
상부전극은 진동부분과 지지부분으로 구성된다.
진동부분은, 후술하는 공동의 바로 위의 상부전극의 부분(예컨대, 도1b의 3c 참조), 즉, 하부전극측에서 상부전극측에 공동을 투영한 경우의 투영영역에 대응하는 상부전극의 부분을 의미하며, 외부에서의 소리에 의해 진동함으로써, 상하전극 사이의 정전용량을 변화시키는 기능을 갖는다. 진동부분의 형상은, 특히 한정되는 것이 아니라, 후술하는 지지부분의 위치, 수, 크기등을 고려하여 적시에 설정될 수 있다. 예컨대, 원이나 다각형을 들 수 있지만, 진동부분의 중심에서 각 사이드(또는 외주)까지의 거리가 동일한(예컨대, 도1a에서, P = Q = O) 것이 적당하고, 원, 거의 원, 정다각형 또는 상기 정다각형의 모서리가 잘려진 거의 정다각형에 가까운 형상등이 바람직하다. 그 중에서도, 정육각형(예컨대, 도10), 정8각형(예컨대, 도11)이, 특히 정육각형이 보다 바람직하다. 진동부분의 크기는 특히 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 1.0 ×105∼40.0 ×105㎛2정도를 들 수 있고, 보다 구체적으로는 2.5 ×105∼14.4 ×105㎛2를 들수있다.
또한, 진동부분은 1이상의 작은 구멍을 갖고 있는 것이 바람직하다. 작은 구멍의 지름은, 예컨대, 2∼10㎛ 정도를 들 수 있고, 그 수는, 진동부분의 크기에 따라 다르지만, 상기의 범위의 크기에서는, 약 100개 이하, 바람직하게는 60∼90개 정도를 들 수 있다.
지지부분은 진동부분의 주변의 적어도 일부에서 진동부분을 지지하기 위한 부분이고, 상부전극의 진동부분 이외의 부분을 차지한다. 지지부분은, 진동부분의 중심에서 같은 거리의 2개소 이상에 형성되는 것이 적당하고, 3개소에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 지지부분은, 진동부분의 모든 외주장에 대해, 진동부분의 진동을 유효하게 유지할 수 있고, 또한 진동부분에 적절한 장력을 제공할 수 있을 정도의 비율로, 진동부분을 지지하는 것이 바람직하고, 예컨대, 진동부분의 모든 외주장의 50% 정도 이하를 들 수 있다.
또한, 상부전극은 기복을 갖고 있다. 상부전극이 갖는 기복은, 상부전극의 하면(후술하는 하부전극과 대향하는 면)만, 표면(후술하는 하부전극과 대향하는 면과 반대측의 면)만 또는 상하면의 쌍방이, 단계적으로 또는 서서히, 후술하는 하부전극의 표면(상부전극과 대향하는 면)으로부터의 거리가 변화하고 있는 것을 의미한다.
여기서 "단계적"이라는 표현은, 상부전극의 하면 및/또는 표면으로부터 하부전극의 표면까지의 거리가 급하게 변화하는 상태, 즉, 상부전극의 하면 및/또는 표면이, 하부전극의 표면으로부터 상이한 거리를 갖는 적어도 2개의 면이 존재하는 상태를 의미한다. "서서히"라는 표현은, 상부전극의 하면 및/또는 표면으로부터 하부전극의 표면까지의 거리가 완만하게 변화하는 상태, 즉, 상부전극의 하면 및/또는 표면이 하부전극의 표면 사이의 거리가 변화하지만, 그 거리는 상이한 면에 따라 변하지 않는다. 상부전극의 하면에만 또는 표면에만 기복이 있다는 것은, 상부전극의 막두께가 부분적으로 변화하여, 하면 또는 표면에 기복, 즉 요부 또는 철부가 형성되어 있는 상태를 의미하고, 상하면의 쌍방에 기복이 있다는 것은, 상부전극의 막두께가 거의 균일하고, 상부전극이 굴곡하는 것에 의해 요부(凹部) 또는 철부가 형성되어 있는 상태를 의미한다.
상부전극은, 기복을 가짐으로써, 1개의 요부 또는 철부(예컨대, 도7,도9 참조), 복수의 요부 및/또는 철부, 요부속에 1 또는 2 이상의 요부 및/또는 철부, 및 철부속에 1 또는 2 이상의 요부 및/또는 철부를 가질 수 있다(예컨대, 도1b 참조). 또한, 기복은, 지지부분의 표면에만(예컨대, 도7 참조), 하면에만 또는 상하면에만; 진동부분의 표면에만, 하면에만 또는 상하면에만(예컨대, 도9 참조); 또는 지지부분의 표면, 하면 또는 상하면과 진동부분의 표면, 하면 또는 상하면(예컨대, 도1b, 도6, 및도8 참조)에 형성될 수 있다. 그 중에서도, 지지부분의 표면에만 기복을 갖고 있거나(예컨대, 도7 참조), 진동부분의 상하면에만 기복을 갖고 있거나(예컨대, 도9 참조), 지지부분의 표면과 진동부분의 상하면에 기복을 갖고 있는(예컨대, 도1b,도6 및 도8 참조) 것이 바람직하다. 기복이 진동부분에 있는 경우에는, 후술하는 절연층의 단부 근방에 있어서, 진동부분이 굴곡하는 것에 의해 기복을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 상부전극에 있어서의 절연층의 단부 근방은, 상부전극의 아래쪽에 있는 절연층의 단부로부터, 진동부분의 가장 넓은 폭의 1% 정도 이내의 거리를 갖는 영역상에 위치되는 상부전극의 영역을 의미한다. 구체적으로, 절연층의 단부로부터 1O㎛ 정도 이내의 거리를 갖는 영역상에 위치하는 상부전극의 영역을 들 수 있다.
또한, 상부전극이 기복을 갖는 것에 의해, 진동부분의 단부의 하면은, 지지부분의 절연막의 바로 위로 연장되는 영역의 표면보다 위쪽(예컨대, 도6,도7,도8 참조), 아래쪽 또는 지지부분의 표면과 동일한 높이(예컨대, 도1b 참조)에 위치되는 것이 바람직하다. 여기서, 진동부분의 단부의 하면과 지지부분의 절연층 바로위로 연장되는 영역의 표면 사이의 높이의 차는, 특히 한정되는 것이 아니라, 상부전극의 막두께, 공동의 높이 등에 의해 적시에 조정될 수 있다. 이에 의해, 진동부분에 적당한 장력을 주면서, 상부전극과 하부전극의 접촉을 저지함과 동시에, 소리에 기인하는 진동의 균일한 전송을 확보할 수 있다. 특히, 진동부분의 단부의 하면이 지지부분의 절연층 바로 위로 연장되는 영역의 표면보다 위쪽인 경우에는, 지지부분이 진동막으로의 과잉의 진동을 더 흡수하여, 상부전극의 파괴를 방지할 수 있다. 한편, 진동부분의 단부의 하면이 지지부분의 절연층 바로 위로 연장되는 영역의 표면보다 아래쪽 또는 동일한 높이인 경우에는, 공동의 용적을 보다 작게 할 수 있기 때문에, 출력감도를 향상시킬 수 있다.
또, 진동부분은, 그 중앙부에서는, 막두께가 균일하고 또한 기복을 갖지 않는 것이 바람직하지만, 상기 절연층의 단부 근방에 갖는 기복 외에, 진동부분의 주변영역에서, 하부전극의 표면으로부터의 거리가 다른 복수의 면(영역)을 갖고 있을 수도 있다(예컨대, 도12b 참조). 여기서, 진동부분의 주변영역은, 진동부분의 단부로부터 중앙부로 향해, 진동부분의 가장 넓은 폭의 10% 정도이내, 바람직하게는 8% 정도이내의 거리를 갖는 영역을 의미하고, 구체적으로, 진동부분의 단부로부터 중앙부로 향해, 100㎛정도, 바람직하게는 80㎛ 정도 이내의 거리를 갖는 영역을 들 수 있다. 하부전극의 표면으로부터의 거리가 다른 복수의 면은, 예컨대, 1개 이상, 바람직하게는 2∼3개의 요부 또는 철부가 형성되는 것에 의해 실현된다. 이 경우, 요부들 또는 철부들 사이의 간격은, 예컨대, 10∼20㎛ 정도가 적당하다.
공동은, 주로, 상부전극에 있어서의 기복에 의해 하부전극과 상부전극 사이에 형성되며, 그 일부에서 대기와 접촉하는 개방공간을 의미한다. 공동은, 실질적으로 상부전극의 기복에 의해서만 형성되는 것이 바람직하지만, 상부전극의 기복에 부가하여, 후술하는 절연막이 상부전극과 하부전극 사이에 개재됨으로써 형성될 수도 있다. 공동의 높이는, 상부전극과 하부전극이 접촉하지 않고, 또한 원하는 음향특성을 얻을 수 있을 정도가 필요하고, 예컨대, 1∼3㎛ 정도의 범위를 들 수 있다. 또한, 공동은, 일정한 높이를 갖는 것도 좋지만, 부분적으로 낮게 또는 높게 형성되더라도 좋다. 공동의 크기는, 제조되는 전기음향 변환기에 인가하는 전압의 크기, 음향특성 등에 따라 조정될 수 있고, 예컨대, 1.0 ×105∼40.0 ×105μ㎡ 정도의 점유면적인 것이 적당하다.
절연층은, 상부전극과 하부전극 사이의 접촉을 방지하여, 상부전극과 하부전극 사이의 절연을 확보하는 기능을 한다. 또한, 경우에 따라, 공동의 일부를 확보하는 기능도 갖는다. 절연층은, 절연재료로 구성되는 것이면, 그 재료는 특히 한정되지 않고, 실리콘질화막, 실리콘산화막, 이들의 적층막등에 의해 형성될 수 있다. 절연층의 막두께는, 예컨대, 0.5∼1.2㎛ 정도를 들 수 있다. 또한, 절연층은, 적어도 상부전극과 하부전극이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있는 영역에만 형성되는 것이 좋지만, 하부전극으로서 기능하는 영역 이외의 영역에 걸쳐 형성될 수도 있다.
본 발명의 전기음향 변환기는, 상부전극의 진동부분, 지지부분 및/또는 진동부분으로부터 지지부분에 걸친 영역의 주위에, 벽이 형성되어도 좋다. 벽을 구성하는 재료는, 도전성물질이나 절연성물질, 예컨대, 실리콘, 개르마늄등의 반도체,Au, Ni, Ag, Cu 등의 금속, Ti, Ta, W 등의 고융점 금속, 이들의 합금등의 여러가지를 들 수 있다. 그 중에서도, 도금 방법에 의해 용이하게 형성될 수 있는 Au, Ni, Ag 등의 금속이 바람직하다.
벽은, 상부전극의 전 주위에 폐곡면을 구성하도록 배치될 수 있고, 상부전극의 전 주위에 복수의 구형으로 배치될 수 있고, 상부전극의 전 주위에 2중, 3중…, 폐곡면 또는 개방벽을 구성하도록 배치될 수 있다. 상기 벽은 폐곡면을 형성하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 벽의 형상은, 특히 한정되는 것이 아니지만, 표면은 하부전극 표면에 대해 거의 평행하게 평탄할 수도 있지만, 진동부분의 중심부 쪽으로 높이가 낮게 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 중심부 쪽으로 높이가 낮게 된다는 것은, 하나의 벽 또는 각각의 복수의 벽이 중심부 쪽으로 단계적 또는 경사적으로 그 높이를 감소시킨다는 것, 또한, 복수의 벽이 중심부 쪽으로 단계적 또는 경사적으로 그 높이를 감소시킨다는 것을 의미한다. 또한, 복수의 벽을 형성하는 경우에는, 모든 벽들이 동일한 높이, 폭 등을 가질 필요는 없고, 예컨대, 벽의 높이는, 5∼30㎛ 정도의 범위, 폭은 20∼100㎛ 정도의 범위로 적시에 조정될 수 있다. 벽의 높이, 간격, 폭 등을 조정하는 것에 의해, 집음효과(sound collecting effect) 및/또는 지향성 등을 최적화할 수 있다.
또한, 본 발명의 전기음향 변환기에 있어서는, 하부전극 및 상부전극이 전압을 인가하기 위한 단자에 각각 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이 때의 단자는, 통상 전극의 단자로서 형성되는 도전성재료로 이루어지는 것이면 특히 한정되지 않지만, 금이나 백금등의 내산화성, 내부식성의 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.또, 하부전극 및/또는 상부전극이 반도체재료에 의해 형성되어 있는 경우에는, 단자와의 콘택트저항을 감소시키기 위해, 단자와의 접속영역에 고농도 불순물층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우의 불순물농도는, 예컨대, 1.0 ×1019∼1.0 ×1O20ions/㎤ 정도를 들 수 있다.
본 발명의 전기음향 변환기는, 소위 마이크로폰, 스피커 등에 적용할 수 있지만, 특히, 반도체장치와 집적화하는 것에 의해, 소형화 및 고기능화가 가능해진다. 구체적으로, 휴대전화, 컴퓨터의 음성입출력장치, 반도체정보기기 등에 있어서의 소형음성기록/재생장치등에 응용될 수 있다.
또한, 본 발명의 전기음향 변환장치는, 상기 다수의 전기음향 변환기를 결합하여 또는 임의로 원하는 장치와 결합하여 실현할 수 있다.
본 발명의 전기음향 변환기의 제조방법은, 우선, 공정(a)에 있어서, 하부전극상에, 하부전극 표면의 일부가 노출되도록 선택적으로 절연층을 형성한다. 하부전극은, 공지된 방법에 의해 형성될 수 있다. 예컨대, 하부전극이 반도체기판에 의해 형성되는 경우에는, 미리 반도체기판에 원하는 불순물을 도핑하고 소정의 저항치를 설정하여 하부전극을 형성할 수 있다. 또한, 도전성의 단층막 또는 적층막으로 형성되는 경우에는, 미리 적당한 기판위에, 도전성재료를 스퍼터링법, 증착법, CVD법 등으로 성막하고, 원하는 형상에 패터닝하여 하부전극을 형성할 수 있다.
선택적인 절연층의 형성방법으로서는, 공지된 방법, 예컨대, 하부전극상 전면에 절연성 재료막을 형성하고, 포토리소그라피 및 에칭공정에 의해 원하는 형상에 패터닝하는 방법을 들 수 있다. 여기서의 절연층은, 하부전극상의 일부의 영역에만 개구를 갖는 마스크패턴을 사용하여 패터닝하거나, 하부전극상의 일부의 영역만을 피복하는 마스크패턴을 사용하여 패터닝할 수 있다. 절연층의 막두께는, 특히 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 0.5∼1.2㎛ 정도를 들 수 있다.
공정(b)에 있어서, 노출된 하부전극 표면상과, 하부전극의 노출된 부분을 둘러싸고 있는 절연층의 영역상에, 선택적으로 희생막을 형성한다. 선택적으로 희생막을 형성하는 방법으로서는, 공정(a)에 있어서의 절연층의 형성과 실질적으로 동일한 방법을 들 수 있다. 여기서 형성되는 희생막은, 하부전극 바로 위로부터 절연층상에 중첩되도록 형성될 필요가 있다. 이 경우의 중첩된 부분의 폭은, 제조되는 전기음향 변환기의 크기, 성능등에 의해 적시에 조정될 수 있으며, 예컨대, 5∼50㎛ 정도의 폭, 또한 10∼30㎛ 정도의 폭을 들 수 있다. 희생막은, 소정의 에칭조건하에서 에칭방법을 선택한 경우에, 하부전극, 상부전극, 절연층등을 구성하는 재료에 비해, 에칭속도가 큰 것이 바람직하고, 예컨대, PSG, SOG, BPSG, Si02등을 들 수 있다. 희생막의 막두께는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 1∼3㎛ 정도가 적당하다.
희생막으로서 인이 도핑된 실리콘산화막을 사용하는 경우에는, 하부전극상 전면에 희생막을 퇴적한 후, 희생막의 표면이 매끄럽게 될 수 있는 온도로 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 여기서의 열처리는, 예컨대, 희생막의 종류, 막두께등에 의해 적시에 조정될 수 있고, 예컨대, 900∼1000℃ 정도의 온도에서, 약 10∼100분 동안 행해질 수 있다.
또한, 희생막으로서 SOG를 사용하는 경우에는, 이러한 열처리를 별도로 행할 필요가 없고, 또한, 에칭속도가 비교적 크기 때문에, 에칭시간을 단축할 수 있어, 제조공정을 보다 간략화할 수 있다.
상기한 바와 같이, 상부전극의 진동부분의 주변영역에 하부전극과 상이한 거리를 갖는 복수의 면을 형성하는 경우에는, 희생막상의 적당한 위치에 소정의 선폭을 갖는 레지스트패턴을 형성한 후, 이 레지스트패턴을 마스크로서 사용하여, 희생막의 표면을 소정 깊이로 에칭하여, 희생막의 표면에 기복 또는 요철을 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 후 공정에서, 표면에 기복 또는 요철을 갖는 희생막상에 상부전극이 형성되고, 그 결과, 희생막상의 기복 또는 요철이 상부전극에도 나타난다. 희생막의 표면에 형성되는 기복 또는 요철의 높이는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 후 공정에서 형성되는 상부전극의 진동부분의 장력을 충분히 제공할 수 있을 정도, 예컨대, 0.3∼1.0㎛ 정도를 들 수 있다. 또한, 희생막상에 기복 또는 요철을 형성하는 경우에는, 일단 형성된 희생막을 에칭에 의해 박막화하는 것이기 때문에, 에칭에 의한 두께의 감소를 고려하여, 보다 두꺼운 희생막을 형성할 필요가 있다.
공정(c)에 있어서, 희생막상에, 희생막의 일부를 노출하고, 희생막의 주변의 일부를 피복하며 절연층상에 연장하는 상부전극을 형성한다. 상부전극은, 상기한 바와 같이, 진동부분을 적어도 1개소, 통상 2개소 이상에서, 지지부분에 의해 지지되는 형상으로 형성된다. 따라서, 여기서 형성되는 상부전극은, 희생막의 일부를 노출하고, 희생막의 주변단의 일부를 피복하며 절연층상에 걸쳐 연장하는 형상이된다. 즉, 지지부분을 구성하는 부분에 있어서는, 진동부분으로부터 투사/연장된 형상이 되고, 진동부분을 구성하는 부분에 있어서는, 희생막을 피복하고, 또한 진동 부분을 구성하는 부분의 외측의 주변의 희생막을 노출하는 형상이 된다. 상부전극은, 하부전극이 도전성재료의 단층막 또는 적층막으로 형성되는 경우의 형성방법과 동일하게 형성될 수 있다.
상부전극을 형성한 후 또는 형성과 동시에, 후 공정에서의 희생막의 제거를 용이하게 할 수 있도록, 진동부분을 구성하는 영역에, 희생막에 도달하는 작은 구멍을 형성하는 것이 바람직하다. 여기서의 작은 구멍은, 상부전극 재료막을 전면에 형성한 후, 소망의 형상에 패터닝할 때, 상부전극에 대응하는 패턴을 갖고 또한 상부전극에 형성하는 작은 구멍에 대응하는 개구를 갖는 마스크를 사용함으로써, 상부전극과 동시에 형성될 수 있다. 또한, 상부전극을 패터닝한 후, 상부전극에 형성하는 작은 구멍에 해당하는 부분에만 개구를 갖는 마스크를 사용하여 에칭함으로써 작은 구멍을 형성할 수 있다.
공정(d)에 있어서, 희생막이 노출된 부분으로부터 희생막을 제거한다. 이 경우의 희생막은 거의 완전히 제거되는 것이 바람직하다. 희생막의 제거는, 드라이에칭 또는 웨트(wet)에칭등의 여러가지 방법에 의해 실현될 수 있지만, 희생막만을 선택적으로 에칭할 수 있는 에천트(etchant)를 사용하여 웨트에칭을 행하는 것이 바람직하다. 예컨대, HF, 인산, 황산, 초산등의 1종 이상을 포함하는 에천트, 바람직하게는 HF를 포함하는 에천트에, 약 1∼10분간 침지하는 방법을 들 수 있다. 상부전극에 작은 구멍이 형성되어 있는 경우에는, 희생막이 에천트에 접촉하는 면적이 보다 커지기 때문에, 더욱 단시간에 희생막의 제거를 행할 수 있다. 이에 의해, 하부전극과 상부전극 사이에 공동을 형성할 수 있다.
이하에 본 발명의 전기음향 변환기 및 그 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 1 실시예
이 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도1에 나타낸 바와 같이, 실리콘기판(1)으로 이루어지는 하부전극, 진동부분(3c) 및 진동부분(3c)의 외주의 4개소로부터 연장된 지지부분(3b)을 포함하는 폴리실리콘막(3)에 의해 형성되는 상부전극, 하부전극과 상부전극 사이에 형성된 공동(4a), 및 하부전극과 상부전극 사이에 배치된 SiN막(2)으로 이루어지는 절연층으로 구성되어 있다. 또한, 절연층은, 도1a에 있어서 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 상부전극의 진동부분(3c)의 거의 바로 아래와, 하부전극에 단자를 접속하기 위한 영역에 개구를 갖는 것을 제외하고, 실리콘기판(1)의 거의 전면을 피복하고 있다.
상부전극의 진동부분(3c)은, 대체로 정8각형 형상이고, 그 중심에서 지지부분(3b)까지의 거리 O, P, Q는 각각 같다. 상부전극의 1개의 지지부분(3b)은, 절연층 바로 위로부터 공동(4a) 중앙부 바로 위쪽으로 기복(X,Y)을 갖고, 1개의 상부전극에 있어서는, 이러한 기복이 4개소에 형성되어 있다. 또한, 진동부분(3c)에 복수개의 작은 구멍(3a)이 형성되어 있다. 또한, 진동부분(3c) 단부의 하면이, 절연층 바로 위에 연장된 지지부분(3b)의 표면과 거의 같은 높이에 위치되고 있다.
이 전기음향 변환기는, 그 주변부에 하부전극(실리콘기판(1))과 접속된Au/TiW막(5)으로 이루어지는 단자와, 지지부분(3b)상에 상부전극과 접속된 Au/TiW막(5)으로 이루어지는 단자가 형성되어 있다.
이 전기음향 변환기는 이하의 제조방법에 의해 형성할 수 있다.
우선, 도2a 및 2a'에 나타낸 바와 같이, 전기음향 변환기의 일방의 전극이 되는 n형 실리콘기판(1)(두께 625㎛정도, 저항율 3∼6 Ω/?)의 전면에, 막두께 1.2㎛ 정도의 SiN막(2)을 LP-CVD법에 의해 형성하였다. 이 때, 사용가스로서 NH3+ SiH2Cl2를 사용하고, 퇴적온도를 750∼850℃ 정도로 하였다. 이어서, SiN막(2)을 포토에칭에 의해 거의 정8각형의 개구부 및 하부전극에 접속하기 위한 개구부를 갖는 소망의 형상(도1a에서, 일점쇄선)에 패터닝하여 절연층을 형성하였다.
이어서, 도2b 및 2b'에 나타낸 바와 같이, 절연층을 마스크로서 사용하여 비소 또는 인을, 1∼8 ×1015ions/㎠ 정도로 이온주입하여, 실리콘기판(1) 표면에 n형 확산층(1a)을 형성하였다. 또, 이 때의 n형 확산층(1a)은 적어도 하부전극에 접속하기 위한 개구부 바로 아래에 형성되는 것이 좋다. 계속해서, 얻어진 실리콘기판(1)상 전면에, 희생막으로서 막두께 1∼3㎛ 정도의 PSG막(4)을 퇴적하였다. 이 때, 사용가스로서 SiH4+ PH3를 사용하고, 퇴적온도를 350∼450℃로 하였다. 이 PSG막(4)의 막두께에 의해 하부전극과 상부전극 사이에 형성되는 공동의 높이를 정할 수 있다. 그 후, PSG막(4)의 레벨차를 감소시키기 위해, 900∼1000℃ 정도의 온도범위에서 수십분 정도 열처리를 행했다.
또, 여기서 PSG막(4)의 열처리를 행한 경우에는, 도3b에 나타낸 바와 같이,절연층과 실리콘기판(1) 사이에 존재하는 PSG막(4)의 레벨차(M)가 감소하지만, PSG막(4)의 열처리를 행하지 않은 경우에는, 도3a에 나타낸 바와 같이, 절연층과 실리콘기판(1) 사이에 존재하는 PSG막(4)의 레벨차를 갖는 부분(L)으로, 후 공정에서 PSG막(4)상에 형성되는 폴리실리콘막(3)이 들어가, PSG막(4)을 에칭하여 공동을 형성한 경우에, 레벨차를 갖는 부분(L)에 들어간 폴리실리콘막(3)이 실리콘기판(1)에 접촉하여, 상부전극과 하부전극이 전기적으로 단락되는 문제가 있다.
계속해서, PSG막(4)을 포토에칭에 의해, 후 공정에서 공동을 형성하는 부분에만 잔존하도록 패터닝했다. 이 때의 패터닝은, HF계 에천트에 약 4분간 침지하는 것에 의해 행해졌다. 또한, PSG막(4)은, 절연층상에 약 10∼30㎛ 정도 중첩하도록 패터닝된다. 이는 중첩에 의해 상부전극에 기복을 제공할 수 있어, 진동막(상부전극)이 보다 진동하기 쉽게 되기 때문이다. 또, 여기서 PSG막(4)을 절연층상에 중첩시키지 않은 경우에는, 후 공정에서 PSG막(4)을 에칭하여 건조할 때, 하부전극과 상부전극이 접촉하여 단락될 수 있다.
이어서, 도2c 및 2c'에 나타낸 바와 같이, 얻어진 실리콘기판(1)상 전면에, 막두께 1∼3㎛ 정도의 폴리실리콘막(3)을 퇴적하였다. 이 때, 사용가스로서 SiH4를 사용하고, 퇴적온도를 550∼700℃ 정도로 하였다. 또한, 폴리실리콘막(3)은, 도전성을 높이기 위해 인을 도핑하였다. 이 때, 사용가스로서 POCl3를 사용하고, 도핑온도를 850∼950℃로 하였다. 이에 의해, 폴리실리콘막(3)의 시트저항은, 수∼수십Ω·cm-2정도가 되었다. 계속해서, 폴리실리콘막(3)을 포토에칭에 의해 소망의 형상에 패터닝하여, 지지부분(3b)과 진동부분(3c)으로 이루어지는 상부전극을 형성하였다. 진동부(3c)의 형상은 예컨대, 2.5 ×105∼14.4 ×105㎛ 정도의 면적을 갖는 정8각형으로 하고, 지지부분(3b)은 진동부분(3c)의 1변을 장변으로 하는 직사각형형상으로서, 진동부분(3c)의 1변 건너서 배치되었다. 또한, PSG막(4)의 위쪽에 존재하는 폴리실리콘막(3)에, 약 6∼10㎛ 반경의 작은 구멍(3a)을 60∼90개 형성하였다. 이것은, 후 공정에서 PSG막(4)을 빠르게 에칭하기 위해서이다. 또한, 작은 구멍(3a)을 형성하는 것에 의해, 도4에 나타낸 바와 같이, 상부전극과 하부전극 사이의 공기마찰저항을 최적화하여, 음향특성의 평탄화 및 고음역의 감도개선을 할 수 있다.
또한, 도2d 및 2d'에 나타낸 바와 같이, 하부전극 및 상부전극으로부터 신호를 꺼내기 위한 단자를, Au/TiW막(막두께 2∼4㎛/0.2∼0.3㎛ 정도)(5)에 의해 형성하였다. 또한, 후 공정에서의 HF에 의한 PSG막(4)의 에칭시, HF로 단자가 에칭되지 않도록 Au막을 사용하였지만, Au의 하부전극 및 상부전극으로의 확산을 막기 위해 미리 TiW막을 형성하였다.
이어서, 도2e 및 2e'에 나타낸 바와 같이, 얻어진 실리콘기판(1)을 5∼10%의 HF 에천트에 수시간동안 침지하고, IPA(isopropyl alchol) 치환건조하여, PSG막(4)을 에칭제거하는 것에 의해 공동(4a)을 형성하였다.
상기 전기음향 변환기의 동작원리를 도5를 참조하여 설명한다.
상부전극(3)과 하부전극(1)에 전압(ED)(예컨대, DC 3∼6V정도)을 인가한다.외부로부터 음향에 대응하는 진동(F)이 가해지면, 진동막인 상부전극(3)이 진동하여, 하부전극(1)과의 거리가 변화한다(도5에서 α,β등). 이에 의해, 양 전극(1,3)의 정전용량이 변화하여, 전하량이 변화한다. 또한, 전하량의 변화에 따라 전류가 흐른다. 이 전류가 저항(R)(예컨대, 1∼3 kΩ정도)에 흐르는 것에 의해, 음향에 대응하는 전압(E)이 출력된다.
제 2 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도6에 나타낸 바와 같이, 상부전극을 구성하는 폴리실리콘막(13)에 있어서, 진동부분(공동(14a) 바로 위의 상부전극의 부분)(13c)의 하면이, SiN막(2)으로 이루어지는 절연층 바로 위로 연장된 지지부분(13b)의 표면보다 위쪽에 존재하고 있는 것을 제외하면, 도1에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다.
제 3 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도7에 나타낸 바와 같이, SiN막(22)으로 이루어지는 절연층이, 하부전극인 실리콘기판(1)상의 전면을 피복하고 있어, 상부전극은 지지부분(23b)에만 기복(Z)을 갖는 것을 제외하면, 도1에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다.
이 전기음향 변환기에 있어서, 절연층이 하부전극의 전면을 피복하고 있기 때문에, 전기음향 변환기로서 사용하고 있을 때, 갑자기 큰 소리에 의한 진동이 가해졌다 해도, 상부전극과 하부전극 사이의 단락을 방지할 수 있어, 전기음향 변환기 자체의 손상 또는 파괴를 피할 수 있다.
제 4 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도8에 나타낸 바와 같이, SiN막(2)으로 이루어지는 절연층이 존재하지 않는 실리콘기판(31) 표면에 요면이 형성되어 있어, 그 요면의 깊이만큼 진동부분(33c)의 표면이 가라앉는 것을 제외하면, 도1에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다.
이 전기음향 변환기는, 도2a 및 2a'에 있어서, 포토에칭에 의해 SiN막(2)을 패터닝함과 동시에, 실리콘기판(1)을 0.5∼2.0㎛ 정도로 에칭제거한 후, 도2b 및 2b'에 있어서, 요면의 저부에 이온을 주입하여, 요면을 포함하는 실리콘기판(1)상 전면에, PSG막(4)을 형성하는 것을 제외하면, 실질적으로 제 1 실시예와 동일한 제조방법에 의해 형성할 수 있다.
제 5 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도9에 나타낸 바와 같이, SiN막(42)으로 이루어지는 절연층이, 상부전극의 지지부분(43b)과 접촉하고 있어 지지부분(43b)에서는 기복이 형성되지 않고, 진동부분(43c)은 굴곡에 의해 진동부분(43c)의 절연층의 단부 근방에 있어서 그 상하면에 기복을 갖고 있는 것을 제외하면, 도1에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다.
제 6 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도10에 나타낸 바와 같이, 폴리실리콘막(53)으로 이루어지는 상부전극이, 거의 정육각형 형상인 진동부분(53c) 및 진동부분(53c)의 외주의 3개소로부터 연장된 지지부분(53b)으로 이루어지는 것을제외하면, 도1에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다.
또한, 진동부분(53c)의 중심에서 지지부분(53b)까지의 거리 R, S, T는 각각 동일하다.
진동부분(53c)을 3개의 지지부분(53b)에 의해 지지함으로써, 진동부분(53c)의 장력을 보다 강하게 유지할 수 있어, 소리에 의한 진동에 대한 감도를 높일 수 있다.
제 7 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도11에 나타낸 바와 같이, 절연층(62)이, 상부전극의 지지부분(63b)의 거의 바로 아래에만 배치되어 있는 것을 제외하면, 도1에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다.
이와 같이, 절연층(62)을 상부전극의 지지부분(63b)의 거의 바로 아래에만 배치하는 것에 의해, 이 전기음향 변환기의 제조방법에 있어서, 도2b 및 2b'에서의 절연층을 마스크로서 사용한 이온주입에 의해, 진동부분(63c) 아래쪽에서 하부전극에 접속하기 위한 단자 아래쪽까지, 연속적으로 n형 확산층을 형성할 수 있기 때문에, 하부전극의 저항을 감소시킬 수 있다.
제 8 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도12b에 나타낸 바와 같이, 폴리실리콘막으로 이루어지는 상부전극의 진동부분(73c)이, 진동부분(73c)의 주변부에 복수의 요철을 갖고 있는 것을 제외하면, 도1에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다.
이 전기음향 변환기는, 도2b 및 2b'에 있어서, PSG막(4)을 퇴적하고(막두께 2.0㎛ 정도), 소정의 형상에 패터닝한 후, 도12a에 나타낸 바와 같이, PSG막(74)의 주변부에 있어서 선폭(G)(10∼20㎛ 정도)의 포토마스크(77)를 형성하고, 포토마스크(77)를 사용하여 HF계 에천트에 약 2분간 침지하는 것에 의해, PSG막(74)을 0.3∼1.0㎛정도 에칭하여 PSG막(74)의 주변부의 표면에 복수의 요철을 형성하는 것을 제외하면, 실질적으로 제 1 실시예와 동일한 제조방법에 의해 형성될 수 있다.
제 9 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도13a 및 13b에 나타낸 바와 같이, 폴리실리콘막(3)으로 이루어지는 상부전극의 진동부분(3c)의 전 주위에 벨트형상의 벽(6a)을 갖고 있는 것을 제외하면, 도1에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다.
이 벽(6a)은, 높이 18㎛, 폭 40㎛으로, Au 도금막에 의해 형성하였다.
이 전기음향 변환기는, 이하의 제조방법에 의해 형성할 수 있는 제 1 실시예에 있어서의 도2c 및 2c'까지의 공정을 행한 후, 도14a 및 14a'에 나타낸 바와 같이, 막두께 0.05∼0.2㎛/0.1∼0.4㎛ 정도의 Au/TiW막(7)을 얻을 수 있는 실리콘기판(1)상 전면에 형성하였다.
이어서, 도14b 및 14b'에 나타낸 바와 같이, Au/TiW막(7)상 전면에, 막두께 10∼30㎛ 정도로 레지스트를 도포하여, 벽(6a)을 형성하는 영역 및 신호취득용 단자를 형성하는 영역에 개구를 형성하는 레지스트패턴(8)을 형성한다.
그 후, 도14c 및 14c'에 나타낸 바와 같이, Au 도금 용액을 사용하여 Au 도금막을 퇴적한 후, 레지스트패턴(8)을 제거한다.
계속해서, 도14d 및 14d'에 나타낸 바와 같이, Au 도금막을 마스크로서 사용하여, Au/TiW막(7)을 에칭하는 것에 의해, 벽(6a) 및 신호취득용 단자(5a)를 형성하였다.
그 후, 도14e 및 14e'에 나타낸 바와 같이, 얻어진 실리콘기판(1)을 5∼10%의 HF계 에천트에 수시간동안 침지하고, IPA 치환건조하여, PSG막(4)을 에칭제거하는 것에 의해 공동(4a)을 형성하였다.
제 10 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도15a 및 15b에 나타낸 바와 같이, 폴리실리콘막(3)으로 이루어지는 상부전극의 지지부분(3b)의 전 주위에, 제 9 실시예와 같은 벽(6a)을 갖고 있는 것을 제외하면, 도1에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다.
또한, 도15a 및 15b는 PSG막을 에칭제거한 후의 전기음향 변환기를 나타내고, 도16a∼16c는, 제조공정시 PSG막(4a)의 에칭전의 전기음향 변환기를 나타낸다.
이 전기음향 변환기는 제 9 실시예와 동일한 제조방법에 의해 형성될 수 있다.
제 11 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도17a 및 17c에 나타낸 바와 같이, 폴리실리콘막(3)으로 이루어지는 상부전극의 진동부분(3c)과 지지부분(3b)에 걸쳐 연장하는 영역의 전 주위에, 벽(6b)을 갖고 있는 것을 제외하면, 도1에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다. 이 벽(6b)은, 높이 18㎛, 폭 60㎛으로, Au 도금막에 의해 형성되었다.
또한, 도17a 및 17c는 PSG막(4a)을 에칭제거한 후의 전기음향 변환기를 나타내고, 도17b는, 제조공정시 PSG막(4a)의 에칭전의 전기음향 변환기를 나타내고 있다.
제 12 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도18g에 나타낸 바와 같이, 폴리실리콘막(3)으로 이루어지는 상부전극의 지지부분의 주위에, 금범프로 이루어지는 벽(6c,6d,6e)을 3개 제공하고 있고, 이 벽(6c,6d,6e)은 진동부분의 중심부에 근접할수록 높이가 낮게 형성되는 것을 제외하면, 도1에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다. 이들의 벽(6c,6d,6e)은, 각각, 높이 18㎛, 폭 30㎛; 높이 12㎛, 폭 30㎛; 높이 6㎛, 폭 30㎛이고, 각 벽(6c,6d,6e)의 간격은 20㎛이다.
가장 높은 벽(6c)은 지향성을 향상시킬 수 있고, 다른 벽(6d,6e)은 집음효과를 향상시킬 수 있다.
이 전기음향 변환기는, 제 9 실시예에 있어서의 도14a 및 14a'까지의 공정을 행한 후, 도18a 및 18a'에 나타낸 바와 같이, Au/TiW막(7)상 전면에 막두께 25㎛ 정도로 레지스트를 도포하고, 벽(6e)을 형성하는 영역 및 신호취득용 단자를 형성하는 영역에 개구를 형성하여 레지스트 패턴(9a)을 형성한다.
그 후, 도18b 및 18b'에 나타낸 바와 같이, Au 도금 용액으로써 Au 도금막(6e')을 퇴적하여, 레지스트패턴(9a)을 제거한다.
계속해서, 도18c 및 18c'에 나타낸 바와 같이, 상기와 같이 레지스트를 도포하여, 벽(6d)을 형성하는 영역에 개구를 형성하여 레지스트 패턴(9b)을 형성한다.
그 후, 도18d 및 18d'에 나타낸 바와 같이, Au 도금 용액을 사용하여 Au 도금막(6d')을 퇴적한 후, 레지스트패턴(9b)을 제거한다.
계속해서, 도18e 및 18e'에 나타낸 바와 같이, 상기와 같이 레지스트를 도포하여, 벽(6c)을 형성하는 영역에 개구를 형성하여 레지스트패턴(9c)을 형성한다.
그 후, 도18f 및 18f'에 나타낸 바와 같이, Au 도금 용액을 사용하여 Au 도금막(6c')을 퇴적한 후, 레지스트패턴(9c)을 제거한다.
이어서, 도18g 및 18g'에 나타낸 바와 같이, Au 도금막(6c',6d',6e')을 마스크로서 사용하여, Au/TiW막(7)을 에칭하고, 벽(6c,6d,6e) 및 신호취득용 단자(5a)(도시 안함)를 형성하였다.
그 후, 제 1 실시예와 같이, PSG막(4)을 에칭하는 것에 의해 공동(4a)을 형성하였다.
제 13 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도19에 나타낸 바와 같이, 폴리실리콘막(3)으로 이루어지는 상부전극의 지지부분(3b)의 전 주위에, 표면이 계단 형상으로 형성된 벽(6f)을 갖고 있는 것을 제외하면, 도18g에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다. 이 벽(6f)은, 높이 18㎛, 12㎛, 6㎛, 폭 90㎛이다.
이 전기음향 변환기는, 제 12 실시예와 동일한 제조방법에 의해 형성될 수 있다.
제 14 실시예
본 실시예에 있어서의 전기음향 변환기는, 도20에 나타낸 바와 같이, 폴리실리콘막(3)으로 이루어지는 상부전극의 진동부분(3c)이 거의 원형이고, 지지부분(3b)의 전 주위에 벽(6a)을 갖고 있는 것을 제외하면, 도13a에 있어서의 전기음향 변환기와 실질적으로 동일하다.
제 15 실시예
제 1∼제 15 실시예에 의해 형성된 전기음향 변환기를, 복수개 사용하여 전기음향 변환장치를 생산할 수 있다.
구체적으로, 벽이 없는 형의 전기음향 변환기를 2개 또는 3개이상 대비한 전기신호-음향신호 변환장치, 벽이 있는 형의 전기음향 변환기를 2개 또는 3개이상 대비한 전기신호-음향신호 변환장치, 및 벽이 없는 형의 전기음향 변환기와 벽이 있는 형의 전기음향 변환기를 각각 1개 또는 2개이상 조합한 전기신호-음향신호 변환장치를 들 수 있다.
본 발명의 전기음향 변환기에 의하면, 커패시터의 일방의 전극인 상부전극의 막두께의 제어를 용이하게 행할 수 있음과 동시에, 상부전극이 기복을 갖는 것에 의해 알맞은 장력을 갖게 할 수 있어, 상부전극과 하부전극과의 단락을 방지하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 양호한 음향특성을 갖는 고신뢰성의 전기음향 변환기를 얻을 수 있다.
또한, 진동부분의 단부의 하면이 절연층 바로 위로 연장된 지지부분의 표면보다 위쪽에 위치하는 경우에는, 상부전극의 장력을 더욱 개선할 수 있어, 양질의 음향특성을 얻을 수 있다.
또한, 진동부분의 단부의 하면이 절연층 바로 위로 연장된 지지부분의 표면보다 아래쪽 또는 같은 높이에 위치되는 경우에는, 공동의 용적이 감소되기 때문에, 동일한 진동이 주어지면 출력전압을 높게 할 수 있다. 이에 의해, 보다 감도가 양호한 전기음향 변환기를 얻을 수 있다.
또한, 진동부분이, 그 주변영역에서, 하부전극으로부터 거리가 상이한 복수의 면을 갖는 경우에는, 상부전극의 장력을 보다 양호하게 유지할 수 있어, 한층 더 음향특성의 개선할 수 있다.
또한, 진동부분이 적어도 1개의 작은 구멍을 갖는 경우에는, 상부전극과 하부전극 사이의 공기마찰저항을 최적화할 수 있어, 음향특성의 평탄화 및 고음역에서의 감도의 개선을 할 수 있다.
또한, 지지부분이 진동부분의 중심에서 등거리의 3개소에 있어서 상기 진동부분을 지지하는 경우에는, 상부전극의 장력을 보다 개선할 수 있다.
또한, 진동부분이 거의 원형, 거의 정다각형 형상인 경우에는, 상부전극의 장력을 더욱 개선하는 것에 부가하여, 소리가 상부전극의 진동부분에 균일하게 전해지기 때문에, 소리에 대한 감도를 증가시킬 수 있어, 한층 더 음향효과의 개선을 실현할 수 있다.
하부전극이 반도체기판에 의해 형성되어 있는 경우에는, 고집적화나 다른 반도체회로와의 조합이 용이해진다.
하부전극 및 상부전극이, 소정의 전압을 인가하기 위한 금범프로 이루어지는 단자에 각각 접속되어 있는 경우에는, 제조공정에서의 에천트나 생산후의 공기나 습도등에 의한 산화나 부식을 방지할 수 있어, 새롭게 보호막을 형성할 필요가 없기 때문에, 음성입력에 대한 상부전극의 진동을 향상시킬 수 있음과 동시에, 신뢰성이 높은 전기음향 변환기를 제공할 수 있다.
또한, 상부전극의 진동부분 주위에 벽을 구비하는 경우에는, 상부전극 주위에서의 잡음을 커트할 수 있고, 음성입력에 대한 지향성을 향상시킬 수 있어, 음성입력에 대한 상부전극의 진동을 더욱 향상시킬 수 있다. 지지부분 주위에 벽을 구비하는 경우에는, 진동부분의 막두께의 변동에서 발생하는 진동효율 손실(LA)을 방지할 수 있어, 음성입력에 대한 상부전극의 진동을 더욱 향상시킬 수 있다. 진동부분과 지지부분에 걸쳐 연장되는 주변부에 벽을 대비하는 경우에는, 벽의 강도를 저하시키지 않고 상부전극의 지지부분의 면적을 감소시키는 것이 가능해져, 기생용량의 저하에 따른 용량변환효율의 향상, 진동효율의 향상, 및 사이즈의 축소화를 실현하는 것이 가능해진다.
또한, 상부전극에 복수의 벽을 구비하는 경우, 진동부분의 중심부에 근접할수록 높이가 낮게 되는 복수의 벽을 구비하는 경우, 및/또는 상부전극에, 진동부분의 중심부에 근접할수록 높이가 낮게 되는 표면을 갖는 벽을 구비하는 경우에는, 한층 더 지향성의 향상 및 집음효과의 향상을 실현하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 전기음향 변환기의 제조방법에 의하면, 상기 고신뢰성의 전기음향 변환기를, 보다 간편한 방법에 의해 제조할 수 있다.
또한, 단지 1개의 레지스트 마스크를 추가하는 간편한 방법에 의해, 상부전극의 장력이 개선된 고품위 전기음향 변환기를 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 상부전극에 작은 구멍을 형성하는 경우에는, 희생막의 에칭시간을 단축시킬 수 있어, 제조공정의 간편화, 나아가서는 제조비용의 감소를 실현할 수 있다.
또한, 인이 도핑된 실리콘산화막으로 이루어지는 희생막을 사용하는 경우에는, 제조공정의 간략화 및 제조비용의 감소를 더욱 용이하게 할 수 있다.

Claims (25)

  1. 반도체기판에 형성되고, 적어도 표면의 일부가 노출되어 있는 하부전극,
    진동부분 및 상기 진동부분의 주변의 적어도 일부에서 진동부분을 지지하기 위한 지지부분을 포함하는 상부전극, 및
    상기 하부전극과 상부전극을 절연하기 위한 절연층으로 이루어지며,
    상기 상부전극에는 진동부분 및/또는 지지부분에 기복이 형성됨으로써, 상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 공동이 제공되는 전기음향 변환기.
  2. 제1항에 있어서, 상부전극은 상기 지지부분의 적어도 최상부면에 기복을 갖는 전기음향 변환기.
  3. 제1항에 있어서, 상부전극은, 절연층의 단부 근방에서 진동부분의 굴곡에 의해 형성된 기복을 갖는 전기음향 변환기.
  4. 제1항에 있어서, 진동부분의 단부의 하부면이 지지부분의 절연층 바로 위로 연장되는 영역의 최상부면보다 위쪽에 위치되는 전기음향 변환기.
  5. 제1항에 있어서, 진동부분의 단부의 하부면이 지지부분의 절연층 바로 위로 연장되는 영역의 최상부면보다 아래쪽 또는 같은 높이에 위치되는 전기음향 변환기.
  6. 제1항에 있어서, 진동부분이 그의 주변영역에, 굴곡에 의해 하부전극으로부터 상이한 거리를 갖게 되는 복수의 면을 갖는 전기음향 변환기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 진동부분이 적어도 하나의 작은 구멍을 갖는 전기음향 변환기.
  8. 제1항에 있어서, 지지부분이 진동부분의 중심으로부터 등거리에 위치하는 3개소에서 상기 진동부분을 지지하는 전기음향 변환기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 진동부분이 사실상 원형인 전기음향 변환기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 진동부분이 사실상 정다각형인 전기음향 변환기.
  11. 제1항에 있어서, 하부전극이 반도체기판에 의해 형성되는 전기음향 변환기.
  12. 제1항에 있어서, 하부전극 및 상부전극이 전압을 인가하도록 금범프로 형성된 단자에 각각 접속되는 전기음향 변환기.
  13. 제1항에 있어서, 상부전극의 진동부분 주변에 벽이 제공되는 전기음향 변환기.
  14. 제1항에 있어서, 상부전극의 지지부분 주변에 벽이 제공되는 전기음향 변환기.
  15. 제1항에 있어서, 상부전극의 진동부분과 지지부분에 걸쳐 연장하는 주변에 벽을 구비하는 전기음향 변환기.
  16. 제13항 내지 15항중 어느 한 항에 있어서, 상부전극에 복수의 벽이 제공되는 전기음향 변환기.
  17. 제16항에 있어서, 진동부분의 중심부에 근접함에 따라 높이가 낮아지게 되는 복수의 벽이 제공되는 전기음향 변환기.
  18. 제13항 내지 15항중 어느 한 항에 있어서, 상부전극에는, 진동부분의 중심부를 향해 그의 높이가 낮아지게 되는 최상부면을 갖는 벽이 제공되는 전기음향 변환기.
  19. 제1항에 기재된 복수의 전기음향 변환기를 포함하는 전기음향 변환장치.
  20. (a) 반도체기판에 형성되어 있는 하부전극상에, 상기 하부전극 표면의 일부가 노출되도록 선택적으로 절연층을 형성하는 단계,
    (b) 노출된 상기 하부전극 표면상과 상기 노출된 하부전극 표면을 둘러싸는 절연층상의 영역에 선택적으로 희생막을 형성하는 단계,
    (c) 상기 희생막상에, 상기 희생막의 일부를 노출시키고, 또한 상기 희생막의 주변부의 일부를 피복하며 상기 절연층상으로 연장하는 상부전극을 형성하는 단계, 및
    (d) 상기 희생막이 노출된 부분으로부터, 상기 희생막을 제거하여 상기 하부전극과 상부전극 사이에 공동을 형성하는 단계를 포함하는 전기음향 변환기의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 공정(b)에서 희생막을 형성한 후 공정(c)를 행하기 전에, 상기 희생막상에 형성된 소정 형상의 레지스트패턴을 이용하여 상기 희생막의 표면을 에칭함으로써, 절연층의 에지 근방의 희생막의 표면에 기복을 형성하는 전기음향 변환기의 제조방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 공정(c)에서 상부전극을 형성함과 동시에, 또는 공정(c)에서 상부전극을 형성한 후 공정(d)를 행하기 전에, 상기 상부전극에 작은 구멍을 형성하고, 공정(d)에서 상기 작은 구멍을 통해 희생막을 제거하는 전기음향변환기의 제조방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 공정(b)에서, 인이 도핑된 실리콘막으로 이루어지는 희생막을 하부전극의 전면에 퇴적하고, 상기 희생막의 표면이 매끄럽게 될 수 있는 온도에서 열처리를 행하여, 상기 희생막을 소정의 형상으로 패터닝하는 전기음향 변환기의 제조방법.
  24. 제1항에 있어서, 상부전극의 기복은, 상부전극의 하면에만, 상면에만, 또는 상하면 쌍방 모두에 형성되고, 단계적으로 또는 서서히 하부전극으로부터의 거리가 변화하는 형상을 갖는 전기음향 변환장치.
  25. 제20항에 있어서, 상부전극의 기복은, 상부전극의 하면에만, 상면에만, 또는 상하면 쌍방 모두에 형성되고, 단계적으로 또는 서서히 하부전극으로부터의 거리가 변화하는 형상을 갖는 전기음향 변환기의 제조방법.
KR10-2000-0074900A 1999-12-09 2000-12-09 전기음향 변환기, 그 제조방법 및 그를 이용한 전기음향변환장치 KR100413226B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35027799 1999-12-09
JP11-350277 1999-12-09
JP2000-231329 2000-07-31
JP2000231329A JP3611779B2 (ja) 1999-12-09 2000-07-31 電気信号−音響信号変換器及びその製造方法並びに電気信号−音響変換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010062295A KR20010062295A (ko) 2001-07-07
KR100413226B1 true KR100413226B1 (ko) 2003-12-31

Family

ID=26579167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0074900A KR100413226B1 (ko) 1999-12-09 2000-12-09 전기음향 변환기, 그 제조방법 및 그를 이용한 전기음향변환장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6870937B1 (ko)
EP (1) EP1100289B1 (ko)
JP (1) JP3611779B2 (ko)
KR (1) KR100413226B1 (ko)
CN (1) CN1322588C (ko)
DE (1) DE60040516D1 (ko)
TW (1) TW518743B (ko)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100409273B1 (ko) * 2001-07-07 2003-12-11 주식회사 비에스이 칩 마이크로폰
KR100409272B1 (ko) * 2001-07-07 2003-12-11 주식회사 비에스이 칩 마이크로폰
US7277554B2 (en) * 2001-08-08 2007-10-02 Gn Resound North America Corporation Dynamic range compression using digital frequency warping
US7065224B2 (en) * 2001-09-28 2006-06-20 Sonionmicrotronic Nederland B.V. Microphone for a hearing aid or listening device with improved internal damping and foreign material protection
CN1883020B (zh) * 2003-11-20 2011-02-02 松下电器产业株式会社 驻极体和驻极体电容器
JP4201723B2 (ja) * 2004-02-13 2008-12-24 東京エレクトロン株式会社 容量検知型センサ素子
WO2005086534A1 (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. エレクトレットコンデンサーマイクロフォンユニット
US7853027B2 (en) 2004-03-05 2010-12-14 Panasonic Corporation Electret condenser
JP2005354582A (ja) 2004-06-14 2005-12-22 Seiko Epson Corp 超音波トランスデューサ及びこれを用いた超音波スピーカ
US7346178B2 (en) * 2004-10-29 2008-03-18 Silicon Matrix Pte. Ltd. Backplateless silicon microphone
US7152481B2 (en) * 2005-04-13 2006-12-26 Yunlong Wang Capacitive micromachined acoustic transducer
US7825484B2 (en) * 2005-04-25 2010-11-02 Analog Devices, Inc. Micromachined microphone and multisensor and method for producing same
US7449356B2 (en) * 2005-04-25 2008-11-11 Analog Devices, Inc. Process of forming a microphone using support member
US20060280319A1 (en) * 2005-06-08 2006-12-14 General Mems Corporation Micromachined Capacitive Microphone
JP2007104467A (ja) * 2005-10-06 2007-04-19 Micro Precision Kk 音響センサおよびその製造方法
US20090116675A1 (en) * 2005-12-14 2009-05-07 Yuichi Miyoshi Mems diaphragm structure and method for forming the same
CN101371614A (zh) * 2006-01-20 2009-02-18 模拟设备公司 用于电容式传声器隔膜的支撑设备
JP2007228345A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Yamaha Corp コンデンサマイクロホン
TW200738028A (en) 2006-02-24 2007-10-01 Yamaha Corp Condenser microphone
JP4737720B2 (ja) * 2006-03-06 2011-08-03 ヤマハ株式会社 ダイヤフラム及びその製造方法並びにそのダイヤフラムを有するコンデンサマイクロホン及びその製造方法
JP4609363B2 (ja) * 2006-03-29 2011-01-12 ヤマハ株式会社 コンデンサ型マイクロホン及びその製造方法
US20100189289A1 (en) * 2006-06-29 2010-07-29 Yusuke Takeuchi Capacitor microphone chip, capacitor microphone, and manufacturing method thereof
JP2008035260A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Nidec Pigeon Corp スピーカー
US7804969B2 (en) * 2006-08-07 2010-09-28 Shandong Gettop Acoustic Co., Ltd. Silicon microphone with impact proof structure
JP2009028807A (ja) * 2007-07-24 2009-02-12 Rohm Co Ltd Ｍｅｍｓセンサ
GB2453104B (en) * 2007-09-19 2012-04-25 Wolfson Microelectronics Plc Mems device and process
CN101472212B (zh) * 2007-12-24 2012-10-10 北京大学 一种Post-CMOS电容式硅基微传声器及其制备方法
JP2009231951A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Panasonic Corp マイクロホン装置
US8472648B2 (en) * 2009-01-20 2013-06-25 General Mems Corporation Miniature MEMS condenser microphone package and fabrication method thereof
US8325951B2 (en) 2009-01-20 2012-12-04 General Mems Corporation Miniature MEMS condenser microphone packages and fabrication method thereof
KR101150186B1 (ko) * 2009-12-04 2012-05-25 주식회사 비에스이 멤스 마이크로폰 및 그 제조방법
JP5513239B2 (ja) * 2010-04-27 2014-06-04 キヤノン株式会社 電気機械変換装置及びその製造方法
JP5702966B2 (ja) * 2010-08-02 2015-04-15 キヤノン株式会社 電気機械変換装置及びその作製方法
JP6257176B2 (ja) * 2013-06-07 2018-01-10 キヤノン株式会社 静電容量型トランスデューサ、及びその作製方法
JP5859049B2 (ja) * 2014-03-28 2016-02-10 キヤノン株式会社 静電容量型電気機械変換装置の製造方法
CN105338458B (zh) 2014-08-01 2019-06-07 无锡华润上华科技有限公司 Mems麦克风
US9762992B2 (en) * 2015-05-08 2017-09-12 Kabushiki Kaisha Audio-Technica Condenser microphone unit, condenser microphone, and method of manufacturing condenser microphone unit
JP2017118042A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社ジャパンディスプレイ 積層フィルム、電子素子、プリント基板及び表示装置
CN112620057B (zh) * 2019-09-24 2022-02-22 中国科学院深圳先进技术研究院 一种超声换能器及其参数配置方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4332000A (en) * 1980-10-03 1982-05-25 International Business Machines Corporation Capacitive pressure transducer
US5677965A (en) * 1992-09-11 1997-10-14 Csem Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique Integrated capacitive transducer

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4418246A (en) * 1980-10-29 1983-11-29 Tibbetts Industries, Inc. Cell assembly for electret transducer
CH642504A5 (en) * 1981-06-01 1984-04-13 Asulab Sa Hybrid electroacoustic transducer
JPS59105800A (ja) * 1982-12-08 1984-06-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 静電型スピ−カ
US4558184A (en) 1983-02-24 1985-12-10 At&T Bell Laboratories Integrated capacitive transducer
FR2542552B1 (fr) * 1983-03-07 1986-04-11 Thomson Csf Transducteur electroacoustique a diaphragme piezo-electrique
US4533795A (en) * 1983-07-07 1985-08-06 American Telephone And Telegraph Integrated electroacoustic transducer
JPS6074800A (ja) * 1983-09-30 1985-04-27 Toshiba Corp コンデンサ型マイクロホン用振動膜の製造方法
JPH04127479A (ja) 1990-06-05 1992-04-28 Fuji Electric Co Ltd 静電容量形半導体センサ
RU2121213C1 (ru) * 1991-10-17 1998-10-27 Акционерное общество открытого типа "РИФ" Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах (пав)
DE69325732T2 (de) * 1992-03-18 2000-04-27 Knowles Electronics Inc Festkörper-Kondensatormikrofon
US5335210A (en) * 1992-10-28 1994-08-02 The Charles Stark Draper Laboratory Inc. Integrated liquid crystal acoustic transducer
US5303210A (en) 1992-10-29 1994-04-12 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Integrated resonant cavity acoustic transducer
JP3501845B2 (ja) 1994-06-10 2004-03-02 富士通株式会社 振動素子及び振動素子の使用方法
US5452268A (en) * 1994-08-12 1995-09-19 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Acoustic transducer with improved low frequency response
US5889872A (en) * 1996-07-02 1999-03-30 Motorola, Inc. Capacitive microphone and method therefor
US5870482A (en) 1997-02-25 1999-02-09 Knowles Electronics, Inc. Miniature silicon condenser microphone
JPH11266499A (ja) 1998-03-18 1999-09-28 Hosiden Corp エレクトレットコンデンサマイクロホン

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4332000A (en) * 1980-10-03 1982-05-25 International Business Machines Corporation Capacitive pressure transducer
US5677965A (en) * 1992-09-11 1997-10-14 Csem Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique Integrated capacitive transducer

Also Published As

Publication number Publication date
DE60040516D1 (de) 2008-11-27
KR20010062295A (ko) 2001-07-07
TW518743B (en) 2003-01-21
CN1299152A (zh) 2001-06-13
US6870937B1 (en) 2005-03-22
EP1100289B1 (en) 2008-10-15
CN1322588C (zh) 2007-06-20
EP1100289A8 (en) 2001-08-29
JP3611779B2 (ja) 2005-01-19
EP1100289A3 (en) 2003-09-10
EP1100289A2 (en) 2001-05-16
JP2001231099A (ja) 2001-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100413226B1 (ko) 전기음향 변환기, 그 제조방법 및 그를 이용한 전기음향변환장치
US8605920B2 (en) Condenser microphone having flexure hinge diaphragm and method of manufacturing the same
US4558184A (en) Integrated capacitive transducer
EP1632105B1 (en) Fabrication of silicon microphones
US20060291674A1 (en) Method of making silicon-based miniaturized microphones
TW201225686A (en) Condenser microphone array chip
KR100901777B1 (ko) 유연 스프링형 진동판을 갖는 콘덴서 마이크로폰 및 그제조방법
JP2008517523A (ja) シリコンマイクロホン
CN110798788B (zh) 一种mems结构及其形成方法
CN107360526A (zh) 硅麦克风及其制造方法
KR20010072390A (ko) 마이크로 미케니칼 센서 및 그 제조 방법
CN111277937B (zh) Mems麦克风及其制造方法
CN111170265B (zh) Mems器件及其制造方法
JP4811035B2 (ja) 音響センサ
WO2007026782A1 (ja) コンデンサマイクロホン及びコンデンサマイクロホンの製造方法
CN205584497U (zh) 硅麦克风
CN212435926U (zh) 级联微型麦克风
JP2007181190A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3185747B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP4737720B2 (ja) ダイヤフラム及びその製造方法並びにそのダイヤフラムを有するコンデンサマイクロホン及びその製造方法
TWI828149B (zh) 微機電系統振動感測器及其製造方法
CN210609703U (zh) 一种mems结构
KR100325465B1 (ko) 반도체 소자의 제조방법
JPH0476947A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20081202

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee