KR100909351B1 - 실리콘 마이크로폰 - Google Patents

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KR100909351B1
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피터 브이. 로퍼트
성복 이
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노우레스 일렉트로닉스, 엘엘시
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Abstract

고체 변환기(solid-state transducer)가 개시된다. 변환기는 지지 구조물을 형성하고 개구부를 가지는 반도체 기판을 포함한다. 액체 전송 음향 압력에 반응하는 진동판을 형성하는 박막 구조물이 상기 개구부 상에 배치된다. 상기 변환기는 복수의 반도체 지지물과, 상기 진동판의 외주를 상기 지지물에 연결하기 위한 상기 진동판 가장자리로부터 연장되는 접선방향의 암을 더 포함한다. 진동판 내의 필름 스트레스를 경감시키기 위하여, 상기 접선방향의 암은 상기 진동판이 상기 지지물에 대해 상대적으로 회전하도록 한다. 더 나아가, 상기 변환기는 기판과 진동판 간에 배치되는 복수의 정지 범프를 더 포함한다. 상기 정지 범프는, 변환기가 바이어스될 때, 기판으로부터의 상기 진동판의 분리를 결정한다.
실리콘 마이크로폰, 변환기, 진동판

Description

실리콘 마이크로폰{Silicon Microphone}
본 발명은 실리콘 마이크로폰, 더 상세하게는 감소된 잔여 스트레스(residual stress)를 가지는 진동판(diaphragm)을 구비한 실리콘 마이크로폰에 관한 것이다.
마이크로-전기기계적 시스템(MEMS) 기술은 마이크로 전자공학의 정밀 제조기술을 사용하는 소형(수 미크론에서 수백 미크론) 전기기계적 구성요소의 제조를 가능하게 한다. MEMS 제조 공정을 기술하는데 자주 사용되는 용어는 마이크로 기계가공(micromachining)이다. 시장에 나와있는 MEMS 장치의 주요한 예들은 압력 센서와 진동가속도계(accelerometer)를 포함한다. L. Sprangler and C.J. Kemp, ISAAC-integrated silicon automotive accelerometer, in Tech. Dig. 8th Int. Conf. On Solid-State Sensors and Actuator(Transducer'95), Stockholm, June 1995, pp.585-588을 참조하라. W.S. Czarnocki and J.P. Schuster. 1995. "Robust, Modular, Integrated Pressure Sensor, "Proc 7th Intl Cong on Sensors, Nuremberg, Germany 를 또한 참조하라.
이러한 장치들은 기판 상에 침전 또는 라미네이트화된(laminated) 필름으로부터 마이크로 기계가공되거나 기판 자체로부터 식각된 박막(thin membrane)과 빔(beam)으로 구성된다. 이러한 마이크로 기계가공된 필름은 궁극적으로 기계적 구조 및/또는 전기적 연결로서 역할을 한다. 상기 필름이 침전되거나 라미네이트화되는 경우, 희생층(sacrificial layer)이 먼저 침전되며 그리고 나서 필름 침전 또는 적층 이전에 포토리소그래피를 이용하여 패터닝된다. 패터닝은 상기 희생층이 없는 기판 상에 영역을 형성하며, 그리고 나서 상기 필름은 상기 기판 상에 직접 침전, 즉 상기 기판에 고착될 수 있다. 상기 필름이 바람직한 구조로 마이크로 기계가공된 후, 기판에 고착되지 않은 구조 부분은 상기 마이크로 기계가공된 구조 하부의 상기 희생층을 제거함으로써 상기 기판으로부터 물리적으로 분리 또는 끊어진다.
마이크로 기계가공에서 자주 부딪치게 되는 하나의 주요한 어려움은 필름 스트레스의 제어이다. 필름 스트레스는 형성 이후의 필름 내에 존재하는 잔여 스트레스이다. 인장 필름 스트레스의 경우, 만약 마이크로 기계가공된 구조물이 변형되고(strain) 상기 스트레스를 경감시키기 위하여 고안된 것이 아니라면, 상기 마이크로 기계가공된 결과 구조물도 역시 인장 스트레스 상태에 있게 될 것이다. 마이크로 기계가공된 캔틸레버(cantilever)는 상기 잔여 스트레스를 경감할 수 있는 구조의 전형적인 예이다.
MEMS 마이크로폰(콘덴서 마이크로폰)에 있어서, 음향학적 신호로 동작하는 상기 마이크로 기계가공된 구조 부분은 진동판(diaphragm)이다. 진동판 상의 스트레스는 마이크로폰의 민감도에 직접적인 영향을 미친다. 인장 스트레스는 마이크로 폰 진동판의 기계적 유연성(compliance)을 심각하게 감소시킨다. 이하의 이상화된 법칙은 기계적 유연성을 감소시키는 것이 커패시터 마이크로폰의 민감도를 감소시킨다는 것을 보여준다.
Sens = (CMS SE)/x0
여기서, CMS는 [m/N] 단위의 기계적 유연성이고; S는 면적이며; E는 바이어스(bias)이고; x0는 상기 마이크로폰 진동판과 후면 플레이트(back plate)이고; Sens는 마이크로폰의 개방 전류 민감도이다. 민감도가 상기 필름 스트레스에 의해 최소로 영향을 받는 MEMS 마이크로폰을 제조하기 위해서는, 상기 진동판은 필름 스트레스가 그것의 기계적 유연성에 최소로 영향을 미치도록 고안되어야 한다. 상기 진동판은 상기 잔여 스트레스를 가지고 있는 바로 그 필름으로부터 제조된다는 것을 명심해야 한다.
필름 스트레스의 영향을 최소화하는 하나의 방법은 프리 플레이트 스킴(free plate scheme)이다. Loeppert et al., Miniature Silicon Microphone, US Patent No. 5,490,220 and PCT application 01/25184, filed August 10, 2001(claiming priority from U.S. Serial No. 09/637,401 and 09/910,110)을 참조하라. 상기 방법에 있어, 진동판은 내로우 암(narrow arm or arms)의 예외에 매우 자유롭다. 상기 내로우 암의 기능은 단지 진동판에 전기적 접속을 제공하기 위한 것이다. 이와 같이, 기계적으로 자유로운 진동판은 변형되고 상기 잔여 스트레스를 경감시킬 수 있다. 상기 진동판은 기판에 단단히 부착되지 않기 때문에, 진동판이 핸들링 도중 완전하게 떨어지지 않도록 하기 위해 기판 상에 진동판을 기계적으로 제한할 필요가 있다. 프리 플레이트 설계에 있어, 상기 진동판은 기판 내로 식각된 음향 포트(acoustic port) 상을 배회한다(상기 음향 포트로서 기능을 하는 기판 개구부(opening)는 상기 진동판 지름보다 더 작다.). 프리 플레이트 설계에서, 후면 플레이트는 진동판을 덮으며, 필요한 제한(confinement)을 제공한다. 이와 같이, 상기 진동판은 진동판의 양 측에 위치한 기판과 후면 플레이트에 의해 제한된다.
상기 프리 플레이트 설계와 같은 마이크로폰 진동판 설계를 실행하는 것은 얇은 필름의 많은 등각층(conformal layer)을 침전시킬 수 있는 제조 공정을 이용함으로써 가능하다(상기 참조 PCT 출원 참조).
몇몇 마이크로폰 완성에 있어, 상기 후면 플레이트를 상기 진동판과 기판의 사이에 위치시키는 것이 바람직하다. 다른 장치에 있어서는, 후면 플레이트는 전혀 없을 수 있다. 이러한 경우, 상기 프리 플레이트 진동판이, 공정 중 또는 완성된 장치를 핸들링할 때, 상기 기판으로부터 뽑혀지고 손상을 입게 되는 것을 억제하는 데에 비효과적인 제한이 있다. 본 발명은 면내(in-plane) 스트레스를 경감시키기 위해 변형되는 상기 진동판의 면외(out-of-plane) 이동을 제한함으로써 상기 진동판을 보호하는 수단을 기술한다.
제조 공정을 단순화하기 위하여, 몇몇 기계적인 구조의 기능을 통합하는 것 이 필요하다. 본 발명에 따르면, 상기 진동판을 본질적으로 자유롭게 하는 진동판 부착 스킴(scheme)이 제공된다(즉, 상기 필름 스트레스는 경감되고, 상기 전체 진동판은 기판 상의 적소에 부착된다). 이러한 진동판 설계는, 상기 (진동판) 잔여 필름 스트레스에 상대적으로 둔감한 특징적인 음향 민감도을 가지는 MEMS 마이크로폰을 제조하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 설계에 있어서, 잔여 필름 스트레스에 대한 진동판 유연성의 민감도는 특별한 부착 스킴을 통해 성취된다. 상기 진동판은 지지 기판에 물리적으로 고착 또는 부착되어 있기 때문에, 어떠한 추가적인 구조물도 상기 진동판을 수용하기 위하여 필요하지 않다. 따라서, 상기 제조 방법은 이전 섹션에서 기술된 상기 프리 플레이트 설계보다 간단하다.
따라서, 본 발명의 한 목적은 변환기(transducer)를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 고체 변환기는 지지 구조물을 형성하고 개구부(opening)를 가지는 기판을 포함한다. 만약, 상기 기판이 적절한 절연 필름층을 가지고 있다면, 상기 기판은 도전성 물질 또는 실리콘과 같은 반도체 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판은 전체적으로 전기적 절연 물질로 형성될 수도 있다. 유체 전송(fluid-transmitted) 음향 압력에 반응하는 진동판을 형성하는 박막 구조물이 상기 개구부 상에 배치된다. 상기 고체 변환기는 복수의 지지물과, 상기 진동판의 외주를 상기 지지물에 연결하기 위한 연결 수단을 더 포함한다. 상기 연결 수단은 진동판 내의 필름 스트레스를 경감시키기 위해 상기 진동판이 움직이도록 변형된다. 상기 고체 변환기는 또한 상기 기판과 진동판 사이에 배치되는 복수의 정지 범프(stop bump)를 더 포함한다. 상기 정지 범프는 상기 고체 변환기가 바이어스될 때 기판으로부터 상기 진동판의 분리를 결정한다.
상기 고체 변환기는 마이크로폰인 것으로 의도된다.
더 나아가, 상기 정지 범프는 절연 물질로부터, 또는 절연물질로 된 외부층을 가지는 도전물질로부터 제조되도록 의도된다.
또한, 상기 정지 범프의 각각은 상기 진동판이 아닌 상기 기판에 부착되거나, 상기 정지 범프의 각각은 상기 기판이 아닌 상기 진동판에 부착되도록 의도된다.
또한, 상기 연결 수단은 상기 진동판 가장자리로부터 일반적으로 외부 접선방향으로 연장되는 복수의 암(arm)을 포함하는 것으로 의도된다.
또한, 상기 고체 변환기는 후면 플레이트를 포함하는 것으로 의도되며, 상기 후면 플레이트는 상기 진동판보다 작고, 후면 플레이트의 중심부는 기생 커패시턴스를 최소화하기 위하여 진동판의 중심부와 정렬된다.
다른 목적, 특징 및 효과는 이하의 기재 및 첨부 도면으로부터 본 발명의 당업자에게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 고체 변환기의 절단면 투시도이다.
도 2는 도 1의 고체 변환기를 위한 진동판의 평면도, 저면도 및 측면도이다.
그리고, 도 3은 도 1의 고체 변환기의 평면도이다.
본 발명이 많은 다른 형태의 구현체를 허락하는 반면, 본 발명의 바람직한 구현체는 도면에 도시되고, 이하에서 상세하게 기술될 것이다. 본 개시 내용은 본 발명의 사상의 실시예로서 간주되며, 본 발명의 넓은 측면을 설명되는 구현체에 한정하기 위한 것이 아니다.
본 발명에 따른 고체 변환기(solid-state transducer, 10)가 도 1에 도시되어 있다. 본 기재 내용에 있어, 변환기(10)는 콘덴서 마이크로폰으로 나타내어져 있다. 그러나, 상기 변환기는 압력 센서나 진동 가속도계와 같은 다른 장치가 될 수도 있다. 변환기(10)는 지지 구조물을 형성하고 개구부(12a)를 가지는 반도체 기판(12)을 포함한다. 더 나아가, 변환기(10)는 액체 전송 음향 압력에 반응하는 진동판(14)을 형성하는 박막 구조물을 포함한다. 진동판(14)은 개구부(12a) 상에 배치된다. 진동판(14)은 접선 방향으로 연장되는 복수의 암(14a)을 포함한다. 후면 플레이트(16)는 기판(12)에 부착되며, 상기 기판(12)은 절연 물질로 코팅되어 있다. 후면 플레이트(16)는 기판(12)과 동일한 실리콘으로 형성될 수 있다.
더 나아가, 변환기(10)는 각각의 암(14a)을 기판(12)에 커플링하는 복수의 반도체 지지물(18)을 포함한다. 복수의 정지 범프(20)가 기판(12)과 진동판(14) 사이에 배치된다. 변환기(12)가 바이어스될 때, 정지 범프(20)는 기판(12), 따라서 후면 플레이트(16)로부터 진동판(14)의 분리를 결정한다. 후면용적부(24)은 후면 플레이트(16) 아래에 위치될 수 있으며, 개방말단 공동(空洞)부(open-ended cavity)를 덮기 위해 기판 개구부(12a)를 사용하여 정의될 수 있다.
진동판(14)의 3개의 다른 조감도가 도 2에 도시되어 있다. 평면도는 나선형 암(14a)을 통하여 기판(12)에 부착된 진동판(14)을 나타낸다. 전체 구조물이 기판(12)(부착점(anchor point)을 제외하고)으로부터 해제될 때, 나선형 암(14a)은 변형되고, 따라서 진동판(14) 내의 내장 필름 스트레스를 경감시킨다. 나선형 암(14a)를 포함하는 전체 진동판(14)은 도핑된 실리콘, 폴리 실리콘 또는 실리콘-게르마늄이 될 수 있는 도전체이다.
도 2의 저면도는 정지 범프(20)를 도시한다. 정지 범프(20)는 절연체로 제조된다. 대안으로서는, 정지 범프(20)는 외부 절연층을 구비한 도전체이다.
바람직한 구현체에서, 변환기(10)는 20개의 정지 범프(20)를 가진다. 각각의 정지 범프(20)는 기판(12)에 부착되며, 범프 바로 위에 위치한 진동판(14)에 부착되지는 않는다. 진동판(14)에 부착되지 않은 정지 범프(20)를 가진다는 것은 필름 스트레스를 경감시킬 때 진동판(14)이 움직이는 것을 가능하게 한다. 진동판(14)이 음향파에 반응할 때와 진동판(14)이 바이어스될 때, 정지 범프(20)는 제어된 경계 조건으로서 역할을 한다. 특히, 상기 정지 범프는 스트레스 경감된 진동판(14)에 간단히 지지된 경계를 제공하며, 또한 변환기(10)가 바이어스될 때 진동판(14)과 후면 플레이트(16) 간의 공칭 거리도 결정한다. 진동판(14)이 바이어스되지 않을 경우, 범프(20)의 지름뿐만 아니라 범프(20)의 상부와 진동판(14)의 하부 간의 거리는 이용가능한 제조 기술에 의존한다.
범프(20), 진동판(14) 및 기판(12)에 의해 둘러싸인, 주변으로부터 상기 후면 용적부까지의 경로에 의해 정의되는 음향 경로 또는 누출은 주변압력을 다양화 하는 것을 도모하기 위하여 필요하다. 상기 누출에 대한 음향 저항(acoustic resistance)을 제어하고, 주변으로부터 후면용적부(24)로의 음향 누출을 제한하기 위하여, 추가적인 범프(20)가 진동판(14) 아래 또는 진동판(14) 주위에 위치될 수 있다. 또한, 범프(20)의 높이에 의해 설정된 갭(gap)은 조절될 수 있으며, 또는 진동판(14)과 기판 홀의 오버랩(overlap)은 변경될 수 있다.
도 2 하부상의 측면도는 후면 플레이트(16)의 위치를 나타낸다. 후면 플레이트(16)는 도전체이다. 후면 플레이트(16)는, 작동 중 진동판(14)의 움직임에 대한 바람직한 댐핑(damping)을 제공하고 음향 노이즈를 줄이기 위하여, 홀(hole) 또는 슬롯(slot)으로 관통될 수 있다. 후면 플레이트(16)는 진동판(14)보다 훨씬 더 두껍거나 더 딱딱해야 한다. 뿐만 아니라, 후면 플레이트(16)는 진동판(14)보다 더 작아야 하며, 후면 플레이트(16)의 중앙부는 기생 커패시턴스를 최소화하기 위하여 진동판(14)의 중심부에 정렬되어야 한다.
다시 도 1을 참조하면, 기판(12)은 테이퍼처리된 홀(tapered hole), 또는 음향 포트를 가지는 것으로 도시되어 있다. 이것은 실리콘 화학이방성(anisotropic) 식각의 특징을 나타내고, 벌크(bulk) 마이크로 기계가공된 실리콘 구조물에서 흔히 발견된다. 진동판(14)의 두께는 시각적 명확화를 위해 확대되었다. 상기에서 언급된 바와 같이, 후면 플레이트는 상기 진동판보다 매우 더 두꺼워야(또는 더 딱딱해야) 한다.
도 1은 나선형 암(14a)의 말단에서 기판(12)에 부착된 진동판(14)을 도시한다. 기판(12)은 후면 플레이트(16)와 진동판(14)의 전기적 단락을 방지하기 위하여 절연층으로 코팅되어 있다. 전기적 접속(미도시)은 후면 플레이트(16)와 진동판(14) 모두에 제공된다. 상기 전기적 접속은 도전 러너(runner)를 이용하여 흔히 달성될 수 있다. 따라서, 전기적 접속은 상기 도면들에서 도시되지 않는다.
마이크로폰으로서의 동작을 위하여, 변환기(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 알려진 후면 용적을 가지는 공동(空洞)부 내의 홀 상에 위치된다. 그리고 나서, 진동판(14)은 후면 플레이트(16)에 대하여 전기적으로 바이어스된다. 진동판(14)을 부착시키는 나선형 암(14a)은 진동판(14)이 바이어싱 전에 거의 스트레스 없는 상태가 될 수 있도록 한다. 바이어싱할 때, 진동판(14)은 범프(20)에 기대어 있는 상태로 있다. 음향파에 진동판(14)이 노출되면, 진동판(14)은 동작하고, 움직이는 진동판 중심부에 의해 발생되는 전기적 신호는 고임피던스(high impedance) 증폭기를 이용하여 탐지된다. 상기에서 언급한 바와 같이, 후면 플레이트(16)는 진동판(14)보다 더 딱딱하다. 진동판(14) 및 고정된 후면 플레이트(16)의 동작에 의해 가변 커패시터가 형성되며, 상기 커패시터의 커패시턴스 변화는 음향 신호에 의해 유발된다.
도 3은 진동판 설계를 통합시킨 마이크로폰 버전의 기하학적인 치수를 보여준다. 이것은 진동판(14)의 평면도이다. 진동판(14)은 550[㎛]의 유효 지름(30)을 가진다. 접선방향의 암(14a)를 포함하여, 진동판(14)은 710[㎛]의 전체 지름(32)을 가진다. 각각의 접선방향 암(14a)은 16[㎛]의 폭(34) 및 150[㎛]의 곡률(36) 반지름을 가진다. 후면 플레이트(16)는 400[㎛]의 지름(38)을 가지며, 진동판(14)과 후면 플레이트(16) 간의 거리는 4[㎛]이다. 진동판(14) 아래에 위치한 후면 플레이트(16)의 윤곽은 도 3에 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 기생 커패시턴스를 최소화하기 위하여, 후면 플레이트(16)의 지름은 진동판(14)의 지름보다 더 작다.
특정 구형체가 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 사상으로부터 심각하게 벗어나지 않는 한, 다양한 수정이 가능하며, 보호 범위는 수반되는 청구항의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (33)

  1. 지지 구조물을 형성하고 개구부를 가지는 기판과;
    액체전송 음향 압력(fluid-trasmitted acoustic pressure)에 반응하는 진동판을 형성하고, 상기 개구부 상에 배치되는 박막 구조물과;
    복수의 지지물과;
    상기 진동판의 외주를 상기 지지물에 연결하기 위한 연결 수단과;
    상기 기판과 상기 진동판 간에 배치되는 복수의 정지 범프를 포함하여 구성되되,
    상기 연결 수단은, 상기 진동판 내의 필름 스트레스를 경감시키기 위하여, 상기 지지물에 대한 상기 진동판의 상대적인 이동을 허용하도록 변형되며,
    상기 정지 범프는, 고체 변환기가 바이어스될 때, 상기 기판으로부터의 상기 진동판의 분리를 결정하는 고체 변환기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 기판은 반도체로 형성되는 고체 변환기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 반도체는 실리콘인 고체 변환기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 고체 변환기는 마이크로폰인 고체 변환기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 정지 범프는 절연 물질로 제조되는 고체 변환기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 정지 범프는 절연 물질로 된 외부층을 가지는 도전 물질로 제조되는 고체 변환기.
  7. 제 1항에 있어서, 20개의 정지 범프를 포함하는 고체 변환기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 정지 범프의 각각은 상기 진동판이 아닌 상기 기판에 부착되는 고체 변환기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 정지 범프의 각각은 상기 기판이 아닌 상기 진동판에 부착되는 고체 변환기.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 연결 수단은 상기 진동판 가장자리로부터 접선방향으로 연장되는 복수의 암(arm)을 포함하는 고체 변환기.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 암은 일반적으로 아치형(arcuate)인 고체 변환기.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 진동판 간에 배치되는 후면 플레이트를 포함하고,
    상기 후면 플레이트는 상기 진동판보다 더 작고, 상기 후면 플레이트의 중앙부는 기생 커패시턴스를 최소화하기 위하여 상기 진동판의 중앙부와 정렬되는 고체 변환기.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 진동판 간에 배치되는 후면 플레이트를 포함하고,
    상기 고체 변환기가 바이어스 될 때, 상기 정지 범프는 상기 후면 플레이트로부터의 상기 진동판의 분리를 결정하는 고체 변환기.
  14. 지지 구조물을 형성하고 개구부를 가지는 반도체 기판과;
    액체전송 음향 압력에 반응하는 진동판을 형성하고, 상기 개구부 상에 배치되며, 상기 진동판은 접선방향으로 연장되는 복수의 암을 포함하는 박막 구조물과;
    상기 기판에 상기 각각의 암을 커플링하는 복수의 반도체 지지물; 및
    상기 기판과 상기 진동판 간에 배치되는 복수의 정지 범프를 포함하여 구성되되,
    고체 변환기가 바이어스될 때, 상기 정지 범프는 상기 기판으로부터의 상기 진동판의 분리를 결정하는 고체 변환기.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 고체 변환기는 마이크로폰인 고체 변환기.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 정지 범프는 절연 물질로 제조되는 고체 변환기.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 정지 범프는 절연물질로 된 외부층을 가지는 도전성 물질로 제조되는 고체 변환기.
  18. 제 14항에 있어서, 20개의 정지 범프를 포함하는 고체 변환기.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 정지 범프의 각각은 상기 진동판이 아닌 상기 기판에 부착되는 고체 변환기.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 정지 범프의 각각은 상기 기판이 아닌 상기 진동판에 부착되는 고체 변환기.
  21. 제 14항에 있어서,
    상기 기판과 상기 진동판 간에 배치되는 후면 플레이트를 포함하고,
    상기 후면 플레이트는 상기 진동판보다 더 작고, 상기 후면 플레이트의 중앙부는 기생 커패시턴스를 최소화하기 위하여 상기 진동판의 중앙부와 정렬되는 고체 변환기.
  22. 제 14항에 있어서,
    상기 기판과 상기 진동판 간에 배치되는 후면 플레이트를 포함하고,
    상기 고체 변환기가 바이어스 될 때, 상기 정지 범프는 상기 후면 플레이트로부터의 상기 진동판의 분리를 결정하는 고체 변환기.
  23. 지지 구조물을 형성하고 개구부를 가지는 반도체 기판과;
    액체전송 음향 압력에 반응하는 진동판을 형성하고, 상기 개구부 상에 배치되는 박막 구조물과;
    복수의 반도체 지지물; 및
    상기 지지물에 상기 진동판의 외주를 연결하기 위한 연결 수단을 포함하되,
    상기 연결 수단은 상기 진동판 내의 필름 스트레스를 경감시키기 위하여 변형되는 고체 변환기.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 기판과 상기 진동판 간에 배치된 복수의 정지 범프를 포함하고,
    상기 정지 범프는, 상기 고체 변환기가 바이어스될 때, 상기 기판으로부터의 상기 진동판의 분리를 결정하는 고체 변환기.
  25. 제 23항에 있어서, 상기 고체 변환기는 마이크로폰인 고체 변환기.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 정지 범프는 절연 물질로 제조되는 고체 변환기.
  27. 제 24항에 있어서,
    상기 정지 범프는 절연 물질로 된 외부층을 가지는 도전성 물질로 제조되는 고체 변환기.
  28. 제 24항에 있어서, 20개의 정지 범프를 포함하는 고체 변환기.
  29. 제 24항에 있어서, 상기 정지 범프의 각각은 상기 진동판이 아닌 상기 기판에 부착되는 고체 변환기.
  30. 제 24항에 있어서, 상기 정지 범프의 각각은 상기 기판이 아닌 상기 진동판에 부착되는 고체 변환기.
  31. 제 23항에 있어서, 상기 연결 수단은 상기 진동판으로부터 외부 접선방향으로 연장되는 복수의 암을 포함하는 고체 변환기.
  32. 제 23항에 있어서,
    상기 기판과 상기 진동판 간에 배치되는 후면 플레이트를 포함하고,
    상기 후면 플레이트는 상기 진동판보다 더 작고, 상기 후면 플레이트의 중앙부는 기생 커패시턴스를 최소화하기 위하여 상기 진동판의 중앙부와 정렬되는 고체 변환기.
  33. 제 24항에 있어서,
    상기 기판과 상기 진동판 간에 배치되는 후면 플레이트를 포함하고,
    상기 고체 변환기가 바이어스 될 때, 상기 정지 범프는 상기 후면 플레이트로부터의 상기 진동판의 분리를 결정하는 고체 변환기.
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