KR101059364B1 - 일렉트릿 및 일렉트릿 컨덴서 - Google Patents

일렉트릿 및 일렉트릿 컨덴서 Download PDF

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Abstract

일렉트릿이 될, 대전된 실리콘산화막(105)을 피복하도록 실리콘질화막(103) 및 실리콘질화막(106)이 형성된다.
Figure R1020067008847
일렉트릿, 어쿠스틱홀

Description

일렉트릿 및 일렉트릿 컨덴서{ELECTRET AND ELECTRET CAPACITOR}
본 발명은, 진동전극과 고정전극을 갖는 일렉트릿 컨덴서에 관한 것이며, 특히 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)기술을 이용하여 형성되는 일렉트릿 컨덴서에 관한 것이다.
종래, 컨덴서 마이크로폰 등의 소자에 응용되는, 영구적 전기분극을 갖는 유전체인 일렉트릿소자로서, FEP(Copolymer of Tetrafluoroetylene(TFE) and Hexafluoropropylene(HFP))재 등의 유기계 고분자 중합체가 사용되었다. 그러나 이들 재료는 내열성에 떨어지므로, 기판실장 시의 리플로우(reflow)용 소자로서의 사용이 어렵다는 문제가 있다.
이에 대해 근래, 미세 가공기술을 이용한 일렉트릿의 박막화, 소형화를 달성하기 위해, 유기계 고분자 중합체 대신 특허문헌1(일특개 2002-33241호 공보)에 나타내는 바와 같은 실리콘산화막을 이용한 일렉트릿이 제안되었다.
구체적으로, 특허문헌 1에 나타내는 기술에서는, 기재 표면에 실리콘산화막을 성막시킨 후, 성막챔버를 대기 개방시키는 일없이, 당해 챔버 내를, 수분을 함유하지 않으면서 산소를 함유하는 가스분위기로 설정하고, 당해 분위기 중에서 상기 실리콘산화막을 200℃∼400℃로 열처리한 후, 당해 실리콘산화막에 대전처리를 실시한다.
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나 일렉트릿은 액체에 닿으면 전하가 빠져나간다는 문제점을 갖고 있다. 예를 들어 일렉트릿화한 FEP를 에탄올에 담그면, 당해 FEP에서 전하는, 0까지는 되지 않지만 대폭으로 전하가 감소돼버린다. 본원 발명자들의 실험에 의하면, 대전량을 나타내는 표면전위가 300V인 FEP(구체적으로는 스테인리스 기판 상에 12.5㎛의 두께로 형성된 FEP)를 에탄올에 담그자, 표면전위는 수V 정도까지 저하되었다. 여기서 이 현상은, 에탄올만이 아닌 다른 유기용제나 물에 일렉트릿을 담근 경우에도 마찬가지로 발생하는 현상이다. 또 재료적으로도 FEP 특유의 현상이 아닌, 실리콘산화막 등의 일렉트릿 재료 전반에 발생하는 현상이다.
상기에 감안하여 본 발명은, 내습성이 우수한 구조를 갖는 ECM(electret condenser microphone) 등의 일렉트릿 컨덴서 응용소자를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또 본 발명은, 영구전하를 갖는 일렉트릿으로 구성되는 ECM을 MEMS기술로 제작함으로써, 충전공급회로가 필요 없는 소형 ECM을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 일렉트릿은, 대전된 실리콘산화막과, 실리콘산화막을 피복하도록 형성된 절연막을 구비한다.
또, 본 발명에 관한 제 1 일렉트릿 컨덴서는, 관통공이 형성된 제 1 전극과, 제 1 전극과의 사이에 에어갭을 개재시켜 배치된 제 2 전극과, 제 2 전극에서의 제 1 전극과 대향하는 면상에 형성되고 또 대전된 실리콘산화막으로 이루어지는 일렉트릿을 구비하며, 실리콘산화막을 피복하도록 절연막이 형성된다.
또한, 본 발명에 관한 제 2 일렉트릿 컨덴서는, 제 1 전극을 가지며, 제 1 관통공이 형성된 고정막과, 고정막과의 사이에 에어갭을 개재시켜 배치된 제 2 전극과, 제 2 전극에서의 고정막과 대향하는 면상에 형성되고, 대전된 실리콘산화막으로 이루어지는 일렉트릿을 구비하며, 실리콘산화막을 피복하도록 절연막이 형성된다.
또 본 발명에 관한 제 3 일렉트릿 컨덴서는, 주연부가 남도록 제거된 영역을 갖는 반도체기판과, 당해 영역을 피복하도록 반도체기판 상에 형성된 진동막을 구비하며, 진동막은, 일렉트릿과 전극막과 제 1 절연막과 제 2 절연막의 적층구조를 갖고, 일렉트릿은 제 1 절연막 및 제 2 절연막으로 피복된다.
본 발명의 일렉트릿 및 일렉트릿 컨덴서에 의하면, 대전된 실리콘산화막의 표면, 즉 상면, 하면 및 측면을 절연막으로 보호할 수 있다. 구체적으로는, 대기중의 수분 흡착 등이 현저한 재료인 실리콘산화막의 표면이 대기중에 노출되지 않도록, 당해 실리콘산화막을 절연막으로 피복함으로써, 대전(일렉트릿화)된 실리콘산화막의 대전량 감소를 억제할 수 있다. 이로써 일렉트릿의 경시적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
여기서 본 발명의 일렉트릿 및 일렉트릿 컨덴서에 있어서, 대전된 실리콘산화막(일렉트릿)의 표면, 예를 들어 상면 또는 하면을 절연막이 직접 피복하지 않아도 된다. 예를 들어 실리콘산화막의 하면과 절연막 사이에 전극이 개재되어도 된다.
또, 본 발명의 일렉트릿 및 일렉트릿 컨덴서에 있어서, 대전된 실리콘산화막(일렉트릿)을 피복하는 절연막의 내습성은 당해 실리콘산화막보다 높은 것이 바람직하다. 즉 절연막으로 피복된 실리콘산화막의 내습성(소정의 습도상태, 예를 들어 내습시험에서 전하가 빠져나가기 어려운 정도)은, 절연막으로 피복되지 않은 실리콘산화막의 내습성보다 높다. 실리콘산화막보다 내습성이 높은 절연막으로는 예를 들어 실리콘질화막을 이용할 수 있다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 내습성에 뛰어난 일렉트릿 구조를 갖는 ECM 등의 일렉트릿 컨덴서 응용소자를 제공할 수 있다. 또 이와 같은 ECM을 MEMS기술로 제작함으로써, 충전공급회로가 필요 없는 소형 ECM을 제공할 수 있다. 즉 본 발명에 의하면, 신뢰성 높은 소형이면서 고성능인 마이크의 실현이 가능해진다. 또한 당해 마이크를 탑재한 각종 응용장치를 사회에 널리 공급할 수 있게 된다.
도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시형태에 관한 ECM의 구성도이며, (a)는 당해 ECM의 평면도이고, (b)는 당해 ECM의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 ECM의 회로블록도.
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 ECM을 구성하는 일렉트릿 컨덴서의 단면도.
도 4는 본 발명의 실시형태에 관한 ECM을 구성하는 일렉트릿 컨덴서의 하부전극 및 인출배선의 평면도.
도 5는 본 발명의 실시형태에 관한 ECM을 구성하는 일렉트릿 컨덴서의 고정막 중 실리콘질화막의 평면도.
부호의 설명
18 : 마이크부 19 : SMD
20 : FET부 21 : 프린트기판
22 : ECM케이스 23 : ECM의 내부회로
24, 25 : 출력단자 26, 27 : 외부단자
28, 29, 30 : 단자 101 : 반도체기판
102, 105, 108 : 실리콘산화막 103, 106, 114, 119 : 실리콘질화막
104 : 하부전극 107 : 리크홀
109 : 에어갭 110 : 고정막
111 : 어쿠스틱홀 112 : 진동막
113 : 피막영역 115 : 인출배선
116, 117 : 개구부 118 : 도전막
이하, 본 발명의 실시형태에 관한 일렉트릿 컨덴서에 대해, ECM에 응용하는 경우를 예로 하여 도면을 참조하면서 설명하기로 한다.
우선 본 실시형태의 일렉트릿 컨덴서를 응용한 소자인 ECM에 대해 설명한다.
도 1의 (a) 및 (b)는 본 실시형태의 ECM 구성도이며, 도 1의 (a)는 당해 ECM의 평면도이고, 도 1의 (b)는 당해 ECM의 단면도이다.
도 1의 (a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 ECM은, 프린트기판(21) 상에 마이크부(18), 컨덴서 등의 SMD(표면실장부품)(19) 및 FET(전계효과형 트랜지스터)부(20)가 탑재됨으로써 구성된다. 또 도 1의 (a)에서는 도시를 생략하나, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이 마이크부(18), SMD(19) 및 FET부(20)가 탑재된 프린트기판(21)은 케이스(22)로 보호된다.
도 2는 본 실시형태의 ECM 회로블록도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 ECM 내부회로(23)는, 후술하는 본 실시형태의 일렉트릿 컨덴서로 이루어진 마이크부(18), SMD(19) 및 FET부(20)로 구성된다. 또 내부회로(23)의 출력단자(24) 및 출력단자(25)로부터 외부단자(26) 및 외부단자(27)로 신호가 출력된다. 실제동작 시에는, 외부단자(26)와 저항을 개재하고 접속된 단자(28)로부터 예를 들어 2V 정도의 전압을 갖는 신호가 입력되면, 외부단자(26)와 컨덴서를 개재하고 접속된 단자(29)로 예를 들어 수십mV의 교류전압을 갖는 신호가 출력된다. 여기서 외부단자(27) 및 이와 접속된 단자(30) 각각은, ECM 내부회로(23) 중의 GND(접지)단자인 출력단자(25)에 접속된다.
이하, 본 실시형태의 일렉트릿 컨덴서에 대해 설명한다. 도 3은 본 실시형태의 일렉트릿 컨덴서 단면도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 일렉트릿 컨덴서는, 주연부를 남기도록 제거된 영역(이하, 피막(membrane)영역(113)이라 함)을 갖는 반도체기 판(101) 상에 피막영역(113)을 피복하도록 형성된 진동막(112)과, 진동막(112)과의 사이에 에어갭(109)을 개재시켜 배치된 고정막(110)을 각각 전극으로 하는 평행평판형의 컨덴서 구조를 갖는다. 여기서 진동막(112)은 하부전극(104)을 가짐과 더불어, 고정막(110)은 도전막(상부전극)(118)을 갖는다.
본 실시형태의 일렉트릿 컨덴서에서는, 고정막(110)에 형성된 복수의 어쿠스틱 홀(acoustic hole)(111) 및 에어갭(109)을 통해 진동막(112)이 위쪽으로부터 음압을 받으면, 당해 음압에 대응해 진동막(112)이 기계적으로 상하 진동한다. 여기서 진동막(112)이 진동하면, 진동막(112)(즉 하부전극(104))과 고정막(110) 사이의 거리(전극간 거리)가 변화하며, 이에 따라 컨덴서의 용량(C)이 변화된다. 그런데 컨덴서에 축적되는 전하(Q)는 일정하므로, 컨덴서의 용량(C)이 변화되면 하부전극(104)과 고정막(110) 사이의 전압(V)에 변화가 생긴다. 그 이유는 물리적으로 하기 식(1)의 조건을 만족시킬 필요가 있기 때문이다.
Q=C*V .........(1)
하부전극(104)은 도 2의 FET부(20)의 게이트와 전기적으로 접속되므로, FET부(20)의 게이트전위는, 진동막(112)의 진동에 의해 변화된다. 또 FET부(20)의 게이트전위 변화는 외부출력단자(29)에 전압변화로서 출력된다.
본 실시형태 일렉트릿 컨덴서의 상세한 구성은 다음과 같다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태 일렉트릿 컨덴서가 탑재되는 반도체기판(101) 상에 실리콘산화막(102)이 형성됨과 더불어, 반도체기판(101) 및 실리콘산화막(102)을 각각의 주연부가 잔존하도록 부분적으로 제거함으로써 피막영 역(113)이 형성된다. 즉 피막영역(113)이란, 진동막(112)이 외부로부터 압력을 받아 진동하는 것을 가능하게 하기 위해, 그 주연부가 남도록 반도체기판(101)이 부분적으로 제거되어 이루어지는 영역이다.
실리콘산화막(102) 상에는 피막영역(113)을 피복하도록 실리콘질화막(103)이 형성된다. 실리콘질화막(103) 상에는 동일 도전막으로 이루어지는 하부전극(104) 및 인출배선(115)이 형성된다. 하부전극(104)은, 피막영역(113) 및 그 근방영역(피막영역(113)의 바깥쪽 영역 일부)을 피복하는 실리콘질화막(103) 상에 형성되며, 인출배선(115)은 피막영역(113) 바깥쪽의 실리콘질화막(103) 상에 하부전극(104)과 접속하도록 형성된다.
실리콘질화막(103), 하부전극(104) 및 인출배선(115) 각각의 위에는, 실리콘산화막(105) 및 실리콘질화막(106)이 순차 형성된다. 여기서 피막영역(113)에 위치하는, 실리콘질화막(103), 도전막으로 이루어지는 하부전극(104), 실리콘산화막(105) 및 실리콘질화막(106)으로 진동막(112)이 구성된다. 또 진동막(112)에는, 에어갭(109)과 접속되는 복수의 리크홀(107)이 형성된다. 여기서 실리콘질화막(103) 및 실리콘질화막(106)은, 리크홀(107) 내벽면을 포함하는 하부전극(104) 및 실리콘산화막(105)의 표면 전체를 피복하도록 형성된다. 또 실리콘산화막(105)은, 전하를 축적한 일렉트릿막이다. 구체적으로는, 코로나방전 또는 플라즈마방전 중에 실리콘산화막(105)을 노출시킴으로써, 실리콘산화막(105)에 전하를 주입하고, 이로써 일렉트릿화된 실리콘산화막(105)을 형성할 수 있다. 이때 실리콘산화막(105)은 코로나방전 또는 또는 플라즈마방전 중에 노출되어도 되며 또는 실리콘 질화막(103) 및 실리콘질화막(106)으로 피복되어도 된다.
또한 도 3에 나타내는 바와 같이, 진동막(112)의 위쪽 즉 실리콘질화막(106) 위쪽에는, 하층 실리콘질화막(114) 및 상층 실리콘질화막(119)의 각각으로 피복된 도전막(118)으로 구성되는 고정막(110)이 형성된다. 여기서 피막영역(113) 및 그 근방영역(피막영역(113)의 바깥쪽 영역 일부)의 진동막(112)과 고정막(110) 사이에는 에어갭(109)이 형성되는 한편, 그 이외 영역에서의 실리콘질화막(106) 또는 실리콘산화막(102)과, 고정막(110) 사이에는 실리콘산화막(108)이 형성된다. 즉 에어갭(109)은 적어도 피막영역(113) 전체를 포함하는 영역 상에 형성됨과 더불어, 고정막(110)은 진동막(112) 위쪽에서 실리콘산화막(108)으로 지지된다.
여기서 에어갭(109) 위쪽의 고정막(110)에는, 에어갭(109)과 접속되는 복수의 어쿠스틱홀(111)이 형성된다. 또 실리콘질화막(114)을 포함하는 고정막(110) 및 실리콘산화막(108)에는 인출배선(115)이 부분적으로 노출되도록 개구부(116)가 형성된다. 그리고 하부전극(104)은 인출배선(115)을 개재하고, 도 2에 나타낸 FET부(20)의 게이트와 전기적으로 접속된다. 또 고정막(110)을 구성하는 실리콘질화막(119)에는 개구부(117)가 형성됨과 더불어 당해 개구부(117)에서 고정막(110)을 구성하는 도전막(118)이 노출되며, 이로써 당해 도전막(118)은 도 2의 GND단자(25)와 전기적으로 접속된다.
도 4는, 본 실시형태 일렉트릿 컨덴서의 하부전극(104) 및 인출배선(115)의 평면도이다. 전술한 바와 같이, 하부전극(104) 및 인출배선(115)은 동일 도전막으로 구성된다. 또 도 4에 나타내는 바와 같이, 하부전극(104)은 피막영역(113) 내부 에 형성되는 동시에, 하부전극(104) 주연부에는 복수의 리크홀(107)이 형성된다. 그리고 하부전극(104)을 외부와 전기적으로 접속시키기 위해 인출배선(115)이 형성된다.
이하, 하부전극(104)이 피막영역(113) 내부에 형성되는 이유에 대해 설명한다. ECM의 컨덴서 용량은, 진동막의 진동에 의해 변화되는 용량성분과, 진동막의 진동에 의해 변화되지 않는 용량성분으로 결정된다. 여기서 기생용량이 커지면, 진동막의 진동으로 변화되지 않는 용량성분이 커져버리고, 이에 따라 ECM의 성능이 크게 좌우되어버린다. 이에 반해 본 실시형태에서는, 일렉트릿 컨덴서의 하부전극(104)을 피막영역(113) 안쪽에 형성한다. 이 구성으로써, 하부전극(104)과 반도체기판(101)이 겹치는 영역이 없어지므로, 하부전극(104)과 실리콘산화막(102)과 반도체기판(101)으로 구성되는 대면적의 MOS(metal oxide semiconductor)용량을 없앨 수 있다. 즉, 기생용량을, 인출배선(115)과 실리콘산화막(102)과 반도체기판(101)으로 구성되는 소면적의 MOS용량만으로 할 수 있다. 따라서 컨덴서에서 변화되지 않는 용량성분(기생용량)의 증가를 방지할 수 있으므로, 소형이면서 고성능의 일렉트릿 컨덴서를 실현할 수 있다.
또 본 실시형태에서는, 진동막(112)의 구성요소, 즉 실리콘질화막(103), 도전막으로 이루어지는 하부전극(104), 실리콘산화막(105) 및 실리콘질화막(106) 중, 피막영역(113)을 피복하도록 형성된 실리콘질화막(103), 실리콘산화막(105) 및 실리콘질화막(106)은 반도체기판(101)과 겹치도록 형성된다. 바꾸어 말하면, 실리콘질화막(103), 실리콘산화막(105) 및 실리콘질화막(106)의 단부는 반도체기판(101) 상에 위치한다. 한편, 진동막(112) 중 도전막으로 이루어지는 하부전극(104)은 반도체기판(101)과 겹치는 일이 없도록 피막영역(113) 안쪽에 형성된다. 바꾸어 말하면, 하부전극(104) 단부는 피막영역(113) 내부에 위치한다. 이로써 진동막(112)의 공진주파수 특성을, 실리콘질화막(103), 실리콘산화막(105) 및 실리콘질화막(106)의 막 두께를 조정함으로써 제어하기가 가능해진다. 즉 컨덴서의 외부로부터 압력을 받아 변화되는 용량성분의 제어를 용이하게 하며, 이로써 소형이면서 고감도의 일렉트릿 컨덴서를 실현할 수 있다.
이하, 실리콘질화막(103) 및 실리콘질화막(106)이 하부전극(104) 및 실리콘산화막(105)을 피복하도록 형성되는 이유에 대해 설명한다. 실리콘산화막으로 이루어지는 일렉트릿이 액체에 닿으면, 일렉트릿의 전하가 대폭으로 감소된다. 이 일렉트릿의 전하 감소를 억제하기 위해 본 실시형태에서는, 적어도 일렉트릿인 실리콘산화막(105)의 표면(상면, 하면 및 측면)을 실리콘질화막(103) 및 실리콘질화막(106)으로 피복한다. 보다 상세하게는, 진동막(112)에 형성된 리크홀(107) 내에 실리콘산화막(일렉트릿)(105)이 노출되지 않도록, 리크홀(107)의 내벽면도 실리콘질화막(106)으로 완전히 피복한다. 이로써 내습성 및 내열성에 우수한 일렉트릿을 갖는 일렉트릿 컨덴서를 실현할 수 있다.
도 5는, 본 실시형태의 일렉트릿 컨덴서 고정막(110)을 구성하는 실리콘질화막(114)의 평면도이다. 전술한 바와 같이, 피막영역(113)을 포함하는 반도체기판(101)의 위쪽에 형성된 고정막(110)에는 복수의 어쿠스틱홀(111)이 형성된다. 각 어쿠스틱홀(111)은, 피막영역(113) 및 그 근방영역(피막영역(113)의 바깥쪽 영역 일부)에 배치된다.
이하, 본 실시형태의 일렉트릿 컨덴서 동작에 대해 설명한다. 도 3에 나타내는 본 실시형태의 일렉트릿 컨덴서에 있어서, 어쿠스틱홀(111) 및 에어갭(109)을 통해 진동막(112)이 위쪽으로부터 음압을 받으면, 그 음압에 대응하여 진동막(112)이 기계적으로 상하 진동한다. 본 실시형태의 일렉트릿 컨덴서는, 진동막(112)을 구성하는 하부전극(104)과 고정막(110)을 구성하는 도전막(118)을 각각 전극으로 하는 평행평판형 콘덴서 구조를 갖는다. 따라서 진동막(112)이 진동하면, 하부전극(104)과 도전막(118)의 전극간 거리가 변화되며, 그에 따라 컨덴서의 용량(C)이 변화된다. 여기서 컨덴서에 축적되는 전하(Q)는 일정하므로, 컨덴서의 용량(C)이 변화되면, 하부전극(104)과 고정막(110)(도전막(118)) 사이의 전압(V)에 변화가 생긴다. 그 이유는 물리적으로 하기 식(1)의 조건을 만족시킬 필요가 있기 때문이다.
Q=C*V ..... (1)
또, 하부전극(104)과 고정막(110)(도전막(118)) 사이의 전압(V)이 변하면, 하부전극(104)은 도 2의 FET부(20)의 게이트와 전기적으로 접속되어 있으므로, FET부(20)의 게이트전위가 변화된다. 이상과 같이, 진동막(112)의 진동으로 FET부(20)의 게이트전위가 변화되며, FET부(20)의 게이트전위 변화는 도 2의 외부출력단자(29)에 전압변화로서 출력된다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 대전된 실리콘산화막(105)을 실리콘질화막(103) 및 실리콘질화막(106)으로 보호할 수 있다. 즉 대기 중의 수분 흡착 등이 현저한 재료인 실리콘산화막(105)이 대기 중에 노출되지 않도록, 당해 실리콘산화막(105)의 표면을 실리콘질화막(103) 및 실리콘질화막(106)으로 피복함으로써, 실리콘산화막(105)의 대전량 감소를 억제할 수 있다. 이로써 일렉트릿의 경시적 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 따라서 내습성이 우수한 일렉트릿 구조를 갖는 ECM 등의 일렉트릿 컨덴서를 제공할 수 있다. 또 이와 같은 ECM을 MEMS기술로 제작함으로써, 충전공급회로가 필요 없는 소형 ECM을 제공할 수 있다.
즉 본 실시형태에 의하면, 신뢰성이 높은 소형이면서 고성능의 마이크 실현이 가능해진다. 또한 당해 마이크를 탑재한 각종 응용장치를 사회에 널리 공급하기가 가능해진다.
여기서 본 실시형태에 있어서, 대전된 실리콘산화막(105)의 하면을 하부전극(104)을 개재하고 실리콘질화막(103)으로 피복하나, 당해 실리콘산화막(105)의 하면을 직접 실리콘질화막으로 피복해도 된다.
또 본 실시형태에 있어서, 대전된 실리콘산화막(105)의 표면을 실리콘질화막으로 피복하나, 실리콘질화막 대신 실리콘산화막보다 내습성이 높은 다른 종류의 절연막으로 피복해도 된다.
또한 본 실시형태에 있어서, 하부전극(104)을 구성하는 도전재료로서, 불순물을 도핑한 실리콘 혹은 폴리실리콘, 금, 고융점 금속, 알루미늄 또는 알루미늄 함유 합금 등을 이용해도 된다.
또 본 실시형태에 있어서, 고정막(110)을 구성하는 도전막(118) 재료로서, 불순물을 도핑한 실리콘 혹은 폴리실리콘, 금, 고융점 금속, 알루미늄 또는 알루미늄 함유 합금 등을 이용해도 된다.
또한 본 실시형태에 있어서, 반도체기판(101) 대신 절연체로 이루어지는 기판을 이용해도 된다.
본 발명은, 진동전극과 고정전극을 갖는 일렉트릿 컨덴서에 관한 것이며, 특히 MEMS기술을 이용하여 형성되는 ECM 등에 적용할 경우에 ECM의 고성능화 및 고신뢰성을 실현할 수 있어 매우 유용하다.

Claims (21)

  1. 대전된 실리콘산화막과,
    상기 실리콘산화막의 상면 및 측면을 피복하도록 형성된 제 1 절연막과,
    상기 실리콘산화막의 하면을 피복하도록 형성된 제 2 절연막을 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트릿.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 절연막 및 상기 제 2 절연막은 실리콘질화막인 것을 특징으로 하는 일렉트릿.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 실리콘산화막은 플라즈마방전 또는 코로나방전으로 대전시켜진 것을 특징으로 하는 일렉트릿.
  4. 제 1 전극을 갖는 고정막과,
    상기 고정막과의 사이에 에어갭을 개재시켜 배치된 진동막을 구비하며,
    상기 진동막은, 대전된 실리콘산화막과 제 2 전극과 제 1 절연막과 제 2 절연막의 적층구조를 갖고,
    상기 실리콘산화막은 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되며,
    상기 실리콘산화막의 상면 및 측면은 상기 제 1 절연막으로 피복되고,
    상기 실리콘산화막의 하면은 상기 제 2 절연막으로 피복되는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 실리콘산화막의 하면은 상기 제 2 전극을 개재하고 상기 제 2 절연막으로 피복되는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 진동막에는, 상기 에어갭에 달하는 복수의 관통공이 형성되며,
    상기 복수의 관통공 내벽면이 될 상기 실리콘산화막의 표면은 상기 제 1 절연막으로 피복되는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 절연막 및 상기 제 2 절연막은 실리콘질화막인 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은, 알루미늄, 알루미늄합금, 실리콘, 폴리실리콘, 금 또는 고융점금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 전극의 면적은, 상기 실리콘산화막의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 실리콘산화막은 플라즈마방전 또는 코로나방전으로 대전시켜진 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  11. 주연부가 남도록 제거된 영역을 갖는 반도체기판과,
    상기 영역을 피복하도록 상기 반도체기판 상에 형성된 진동막을 구비하며,
    상기 진동막은, 대전된 실리콘산화막과 전극막과 제 1 절연막과 제 2 절연막의 적층구조를 갖는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리콘산화막의 상면 및 측면은 상기 제 1 절연막으로 피복되며,
    상기 실리콘산화막의 하면은 상기 전극막을 개재하고 상기 제 2 절연막으로 피복되는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 전극막은, 상기 반도체기판과 상기 실리콘산화막 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 절연막과 상기 제 2 절연막은 실리콘질화막인 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 전극막은 상기 반도체기판과 겹치지 않도록 상기 영역의 안쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제 4 항에 있어서,
    상기 실리콘 산화막의 상면 전면은 상기 제 1 절연막에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  19. 제 4 항에 있어서,
    상기 실리콘 산화막의 상면 전면 및 측면 전면은 상기 제 1 절연막에 의해 피복되어 있고,
    상기 실리콘 산화막의 하면은 상기 제 2 절연막 또는 상기 제 2 전극에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리콘 산화막의 상면 전면이 상기 제 1 절연막에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
  21. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리콘 산화막의 상면 전면 및 측면 전면은 상기 제 1 절연막에 의해 피복되어 있고,
    상기 실리콘 산화막의 하면은 상기 제 2 절연막 또는 상기 제 2 전극에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 일렉트릿 컨덴서.
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