KR20080031467A - 컨덴서 마이크로폰 및 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법 - Google Patents

컨덴서 마이크로폰 및 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법 Download PDF

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KR20080031467A
KR20080031467A KR1020087004593A KR20087004593A KR20080031467A KR 20080031467 A KR20080031467 A KR 20080031467A KR 1020087004593 A KR1020087004593 A KR 1020087004593A KR 20087004593 A KR20087004593 A KR 20087004593A KR 20080031467 A KR20080031467 A KR 20080031467A
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manufacturing
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세이지 히라데
신고 사까끼바라
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야마하 가부시키가이샤
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Abstract

고정 전극을 갖는 플레이트와, 가동 전극을 갖고 음파에 의해 진동하는 다이어프램과, 상기 플레이트와 상기 다이어프램을 절연하면서 지지하고, 상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 공극을 형성하고 있는 스페이서를 구비하고, 상기 플레이트, 상기 다이어프램 중 적어도 한쪽은, 상기 스페이서에 가까운 근단부의 비저항이 상기 스페이서로부터 먼 중앙부의 비저항에 비해 높은, 반도체 또는 금속의 단층막인 컨덴서 마이크로폰.
다이어프램, 음파, 고정 전극, 가동 전극, 플레이트, 스페이서

Description

컨덴서 마이크로폰 및 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법{CAPACITOR MICROPHONE AND METHOD FOR MANUFACTURING CAPACITOR MICROPHONE}
본 발명은 컨덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 반도체막을 이용한 컨덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본원은, 2005년 8월 30일에 일본 특허청에 출원된 일본 특원 2005-249458호 및 2006년 1월 27일에 일본 특허청에 출원된 일본 특원 2006-018834호에 기초하는 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래, 반도체 디바이스의 제조 프로세스를 응용하여 제조 가능한 컨덴서 마이크로폰이 알려져 있다. 컨덴서 마이크로폰은, 플레이트와 음파에 의해 진동하는 다이어프램의 각각에 전극을 갖고, 플레이트와 다이어프램은 절연성의 스페이서에 의해 서로 이격한 상태에서 지지되어 있다. 컨덴서 마이크로폰은, 다이어프램의 변위에 의한 용량 변화를 전기 신호로 변환하여 출력한다. 컨덴서 마이크로폰의 감도는, 다이어프램의 변위를 증대시켜, 스페이서의 리크 전류를 저감하여, 기생 용량을 저감함으로써 향상한다.
비특허 문헌1에는, 플레이트와 음파에 의해 진동하는 다이어프램의 각각을 도전성의 박막으로 구성한 컨덴서 마이크로폰이 개시되어 있다. 그러나, 다이어프 램에 음파가 전반해도 스페이서에 고정되어 있는 단부는 대부분 변위하지 않기 때문에, 도전성의 박막으로 구성되어 있는 다이어프램과 플레이트의, 스페이서에 고정되어 있는 각각의 단부는, 기생 용량을 형성함으로써 컨덴서 마이크로폰의 감도를 저하시키고 있다.
특허 문헌1에는, 절연성의 막의 중앙부에 도전성 재료로 이루어지는 전극이 고정된 구조의 다이어프램을 구비한 컨덴서 마이크로폰이 개시되어 있다. 이 구조에서는, 기생 용량은 저감되지만, 제조 공정이 복잡하기 때문에, 제조 수율이 저하하여, 제조 코스트가 증대한다는 문제가 있다. 또한, 다이어프램과 플레이트 사이에 공극을 형성하기 위한 희생층을 에칭에 의해 제거하는 공정에서, 전극이 고정되어 있는 절연막도 적지 않게 에칭되기 때문에, 이 대책을 프로세스에 짜넣을 필요가 있는 것도, 제조 코스트를 끌어 올린다.
[비특허 문헌1] 전기학회 MSS-01-34(NHK)
[특허 문헌1] 일본 특표 2004-506394호 공보
<발명의 개시>
<발명이 해결하고자 하는 과제>
본 발명은, 감도가 높고 제조 코스트가 낮은 컨덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
(1) 상기 목적을 달성하기 위한 컨덴서 마이크로폰은, 고정 전극을 갖는 플레이트와, 가동 전극을 갖고 음파에 의해 진동하는 다이어프램과, 상기 플레이트와 상기 다이어프램을 절연하면서 지지하고, 상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 공극을 형성하고 있는 스페이서를 구비하고, 상기 플레이트, 상기 다이어프램 중 적어도 한쪽은, 상기 스페이서에 가까운 근단부의 비저항이 상기 스페이서로부터 먼 중앙부의 비저항에 비해 높은, 반도체 또는 금속의 단층막이다.
플레이트, 다이어프램 중 적어도 한쪽의 스페이서에 가까운 근단부의 적어도 일부의 비저항을 잔부보다도 높게 함으로써, 용량 변화가 작은 용량, 즉 기생 용량을 저감할 수 있기 때문에, 컨덴서 마이크로폰의 감도가 높아진다. 비저항이 영역에 따라 서로 다른 반도체 또는 금속의 단층막으로 플레이트 또는 다이어프램을 구성함으로써, 컨덴서 마이크로폰의 제조 프로세스가 간소하게 되어, 감도가 높은 컨덴서 마이크로폰을 저코스트로 제조할 수 있다.
(2) 상기 근단부에 불순물이 확산하고 있어도 된다.
(3) 상기 중앙부는 실리콘으로 형성되고 상기 근단부는 질화 실리콘으로 형성되어 있어도 된다.
(4) 상기 중앙부는 실리콘으로 형성되고 상기 근단부는 산질화 실리콘으로 형성되어 있어도 된다.
(5) 상기 근단부의 막 두께는 상기 중앙부의 막 두께보다도 두꺼워도 된다.
(6) 상기 목적을 달성하기 위한 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법은, 고정 전극을 갖는 플레이트와, 가동 전극을 갖고 음파에 의해 진동하는 다이어프램과, 상기 플레이트와 상기 다이어프램을 절연하면서 지지하고, 상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 공극을 형성하고 있는 스페이서를 구비하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법으로서, 상기 플레이트, 상기 다이어프램 중 적어도 한쪽을 구성하는 반도체 단층막 또는 금속 단층막을 형성하고, 상기 반도체 단층막 또는 상기 금속 단층막의 상기 스페이서에 가까운 근단부를 개질하고, 상기 근단부의 비저항을 상기 스페이서로부터 먼 중앙부의 비저항보다 높게 하는 것을 포함한다.
플레이트, 다이어프램 중 적어도 한쪽의 스페이서에 가까운 근단부의 비저항을 중앙부보다도 높게 함으로써, 용량 변화가 작은 용량, 즉 기생 용량을 저감할 수 있기 때문에, 컨덴서 마이크로폰의 감도가 높아진다. 반도체 또는 금속의 단층막을 개질하여 비저항이 높은 영역을 한정적으로 형성함으로써, 컨덴서 마이크로폰의 제조 프로세스가 간소하게 되어, 플레이트 또는 다이어프램의 스페이서에 가까운 근단부의 비저항을 잔부보다도 높게 할 수 있기 때문에, 감도가 높은 컨덴서 마이크로폰의 제조 코스트를 저감할 수 있다.
(7) 상기 반도체 단층막 또는 상기 금속 단층막의 상기 중앙부를 마스크한 상태에서 상기 근단부에 이온 주입함으로써 상기 근단부를 개질하여도 된다.
이온 주입된 영역은 비정질로 되기 때문에 비저항이 증대한다. 따라서, 이온 주입에 의해 개질함으로써 이온을 활성화하는 어닐링 공정을 실시하지 않아도, 플레이트 또는 다이어프램의 스페이서에 가까운 근단부의 비저항을 잔부보다도 높게 할 수 있다.
(8) 상기 반도체 단층막 또는 상기 금속 단층막의 상기 중앙부를 마스크한 상태에서 상기 반도체 단층막 또는 상기 금속 단층막에 이온을 주입하고, 상기 이온을 어닐링에 의해 활성화함으로써 상기 근단부를 개질하여도 된다.
예를 들면 산소 이온 또는 질소 이온의 주입 후의 어닐링에 의해, 반도체 단층막 또는 금속 단층막의 근단부를 절연화할 수 있다.
(9) 상기 반도체 단층막인 실리콘 막의 상기 중앙부를 마스크한 상태에서 상기 근단부를 열산화함으로써 상기 근단부를 개질하여도 된다.
열산화에 의해, 반도체 단층막 또는 금속 단층막의 근단부를 절연화하여, 반도체 단층막 또는 금속 단층막의 근단부의 막 두께를 증대시킬 수 있다.
(10) 상기 반도체 단층막 또는 상기 금속 단층막의 상기 중앙부를 마스크한 상태에서 상기 근단부를 플라즈마 처리함으로써 상기 근단부를 개질하여도 된다.
(11) 상기 과제를 해결하기 위한 컨덴서 마이크로폰은, 고정 전극과 통공을 갖는 플레이트와, 가동 전극을 갖고 음파에 의해 진동하는 다이어프램과, 상기 플레이트와 상기 다이어프램을 절연하면서 지지하고, 상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 공극을 형성하고 있는 스페이서를 구비하고, 상기 플레이트, 상기 다이어프램 중 적어도 한쪽은, 상기 스페이서에 가까운 근단부의 적어도 일부의 비저항이 잔부보다도 높은 단층 반도체막이다.
통공을 갖는 플레이트, 음파에 의해 진동하는 다이어프램 중 적어도 한쪽의 스페이서에 가까운 근단부의 적어도 일부의 비저항을 잔부보다도 높게 함으로써, 컨덴서 마이크로폰의 감도가 높아진다. 비저항이 영역에 따라 서로 다른 단층 반도체막으로 플레이트 또는 다이어프램을 구성함으로써, 컨덴서 마이크로폰의 구조가 간소하게 되어, 감도가 높은 컨덴서 마이크로폰을 저코스트로 제조할 수 있다.
(12) 상기 단층 반도체막은, 중앙부에, 도너 또는 어셉터로 되는 불순물이, 상기 근단부의 적어도 일부보다도 고농도로 확산하고 있어도 된다.
(13) 상기 단층 반도체막은, 상기 중앙부의 주위에 상기 불순물인 제1 불순물과 역전도형의 반도체를 형성하기 위한 제2 불순물이, 상기 제1 불순물보다도 저농도로 확산하고 있어도 된다.
제1 불순물이 확산되어 있는 중앙부의 주위에, 전극을 형성하고 있는 불순물과 역도전형의 반도체를 형성하기 위한 제2 불순물을 확산시킴으로써, 제1 불순물이 확산되어 있는 영역의 주위의 전기적 장벽을 크게 할 수 있기 때문에, 컨덴서 마이크로폰의 감도가 더욱 높아진다.
(14) 상기 과제를 해결하기 위한 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법은, 고정 전극과 통공을 갖는 플레이트와, 가동 전극을 갖고 음파에 의해 진동하는 다이어프램과, 상기 플레이트와 상기 다이어프램을 절연하면서 지지하고, 상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 공극을 형성하고 있는 스페이서를 구비하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법으로서, 상기 플레이트, 상기 다이어프램 중 적어도 한쪽을 구성하는 반도체막을 형성하고, 상기 반도체막의 상기 스페이서에 가까운 근단부의 적어도 일부를 제외한 영역에, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물을, 상기 반도체막의 상기 스페이서에 가까운 근단부의 적어도 일부보다도 고농도로 도프하는 것을 포함한다.
통공을 갖는 플레이트, 음파에 의해 진동하는 다이어프램 중 적어도 한쪽의 스페이서에 가까운 근단부의 비저항을 중앙부보다도 높게 함으로써, 컨덴서 마이크로폰의 감도가 높아진다. 반도체막에 불순물을 도프함으로써 비저항의 낮은 영역 을 한정적으로 형성함으로써, 컨덴서 마이크로폰의 구조가 간소하게 되어, 플레이트 또는 다이어프램의 스페이서에 가까운 가장자리부의 비저항을 잔부보다도 높게 할 수 있기 때문에, 감도가 높은 컨덴서 마이크로폰의 제조 코스트를 저감할 수 있다.
(15) 상기 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법은, 상기 불순물을 상기 반도체막에 이온 주입하고, 상기 불순물이 이온 주입된 상기 반도체막을 어닐링하는 것을 포함해도 된다.
불순물을 이온 주입에 의해 반도체막에 도프함으로써, 정확하게 불순물의 분포를 제어할 수 있어, 프로세스 온도를 저감할 수 있다.
(16) 상기 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법은, 상기 불순물인 제1 불순물과 역도전형의 반도체를 형성하기 위한 제2 불순물을 상기 반도체막의 상기 중앙부의 주위에 도프하는 것을 포함해도 된다.
반도체막의 제1 불순물이 도프되는 중앙부의 주위에, 제1 불순물과 역도전형의 반도체를 형성하기 위한 제2 불순물을 도프함으로써, 제1 불순물이 도프되는 영역의 주위의 전기적 장벽을 크게 할 수 있기 때문에, 컨덴서 마이크로폰의 감도가 더욱 높아진다.
또한, 이상으로 기재된 방법의 각 동작의 순서는, 기술 상의 저해 요인이 없는 한, 기재순으로 한정되는 것은 아니고, 어떠한 순번으로 실행되어도 되며, 또한 동시에 실행되어도 된다.
도 1의 (A)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 다이어프램을 도시하는 평면도.
도 1의 (B)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰을 도시하는 모식도.
도 2A는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 등가 회로를 도시하는 회로도.
도 2B는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내부 저항을 갖는 컨덴서 마이크로폰의 등가 회로를 도시하는 회로도.
도 3A는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 3B는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 3C는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 3D는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 4A는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 4B는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 4C는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 5A는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 5B는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 5C는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 6A는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 6B는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 6C는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 6D는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 7A는 본 발명의 제3 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 7B는 본 발명의 제3 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 7C는 본 발명의 제3 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 7D는 본 발명의 제3 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰 및 그 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 8의 (A)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 다이어프램을 도시하는 평면도.
도 8의 (B)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰을 도시하는 모식도.
도 9A는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 등가 회로를 도시하는 회로도.
도 9B는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 등가 회로를 도시하는 회로도.
도 9C는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 등가 회로를 도시하는 회로도.
도 10A는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 10B는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 10C는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 10D는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 11A는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 11B는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 11C는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 12A는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 12B는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 12C는 본 발명의 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법을 도시하는 단면도.
<부호의 설명>
1∼3 : 컨덴서 마이크로폰
10, 70 : 백 플레이트
13 : 패드부
14 : 중앙부
16 : 접속부
18 : 음향 홀
20 : 근단부
22 : 반도체 또는 금속의 막
24 : Si막
30 : 다이어프램
32 : 반도체 또는 금속의 막
44, 72 : 스페이서
46 : 압력실
74 : 반도체 또는 금속의 막
21 : 컨덴서 마이크로폰
210 : 백 플레이트
213 : 패드부
214 : 중앙부
216 : 접속부
218 : 음향 홀
220 : 근단부
222 : 반도체막
230 : 다이어프램
232 : 반도체막
244 : 스페이서
246 : 압력실
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
이하, 복수의 실시예에 기초하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
[제1 실시예]
도 1B는, 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(1)의 구성을 도시하는 모식도이다. 컨덴서 마이크로폰(1)은, 도 1B에 단면도로서 그려진 감음부와 도 1B에 회로도로서 그려진 검출부를 구비하고 있다.
감음부의 구성
백 플레이트(10)의 단부와 다이어프램(30)의 단부는 스페이서(44)에 고정되어 있다. 즉, 백 플레이트(10)와 다이어프램(30)은, 스페이서(44)에 의해 양자 간에 압력실(46)을 형성한 상태에서 서로 평행하게 지지되어 있다. 도 1A는 백 플레이트(10) 및 그 주변부와, 백 플레이트(10)의 패드부(13)만을 나타내고 있다. 백 플레이트(10)의 평면에서 본 형상은, 특별히 한정되지 않고, 원형이어도 되고, 다른 형상이어도 된다. 또한 백 플레이트(10)는, 백 플레이트(10)를 관통하는 복수의 음향 홀(18)을 갖는다. 백 플레이트(10)의 음향 홀(18)을 통과한 음파는 다이어프램(30)을 진동시킨다. 음향 홀(18)의 평면에서 본 형상은 특별히 한정되지 않고, 도 1A에 도시한 바와 같이, 원형이어도 되고, 다른 형상이어도 된다.
백 플레이트(10)와 그 패드부(13)는, 다결정 Si 등의 반도체, 또는 Ti 등의 금속의 막(22)으로 구성된다. 백 플레이트(10)는, 반도체 또는 금속의 막(22)의 절연막(45)에 고착하지 않은 원형의 부분으로 구성되어 있다. 반도체 또는 금속의 막(22)은, 영역에 따라 비저항이 서로 다른 단층의 막이며, 백 플레이트(10)의 근단부의 비저항이 백 플레이트(10)의 중앙부의 비저항에 비해 높다. 백 플레이트(10)의 스페이서(44)에 고정되는 단부에 가까운 근단부(20)는, 반도체 또는 금속의 막(22)의 고저항 영역으로 형성되어 있다. 백 플레이트(10)의 원반형의 중앙부(14)와, 중앙부(14)로부터 패드부(13)까지 신장되는 선형의 접속부(16)와, 패드부(13)는, 반도체 또는 금속의 막(22)의 저저항 영역으로 형성되어 있다. 백 플레이트(10)의 근단부(20)와 중앙부(14)와의 비저항의 차는, 크면 클수록 바람직하다. 백 플레이트(10)의 중앙부(14)의 면적은, 예를 들면, 임의의 음파가 전반하고 있을 때에 다이어프램(30)이 진동하는 궤적의 체적을 다이어프램(30)의 중심의 진폭으로 나눈 값으로 한다. 구체적으로는 예를 들면, 중앙부(14)의 면적을 다이어프램(30)의 면적의 3분의 1로부터 2분의 1로 한다. 비저항을 낮게 하는 다이어프램(30)의 중앙부(14)의 형상은, 예를 들면 다이어프램(30)의 전체와 비슷한 원형으로 한다.
반도체 또는 금속의 막(22)을 고저항 영역과 저저항 영역으로 구분하기 위해서는, 고저항 영역을 비정질의 반도체 또는 금속으로 구성하고, 저저항 영역을 결정질의 반도체 또는 금속으로 구성한다. 혹은, 반도체 또는 금속의 막(22)의 고저항 영역을 반도체 또는 금속의 산화물 또는 질화물로 구성하고, 저저항 영역을 반도체 또는 금속으로 구성한다. 또한, 백 플레이트(10) 및 그 패드부(13)를 구성하는 반도체 또는 금속의 막(22)을 반도체막으로 하는 경우, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물이 고농도로 확산한 반도체막을 이용하는 것이 바람직하다. 도너 또는 억셉터로 되는 불순물이 고농도로 확산한 결정질 반도체막으로 백 플레이트(10)의 중앙부(14)를 구성함으로써, 비정질 반도체, 비정질 금속, 반도체 산화물 또는 반도체 질화물로 이루어지는 근단부(20)에 비해서 백 플레이트(10)의 중앙부(14)의 비저항을 더욱 저하시킬 수 있다.
다이어프램(30)과 그 패드부(31)는, 다결정 Si 등의 반도체, 또는 Ti 등의 금속의 막(32)으로 구성된다. 다이어프램(30)은, 반도체 또는 금속의 막(32)의 절연막(43, 45)에 고착하지 않은 원형의 부분으로 구성되어 있다. 다이어프램(30)과 그 패드부(31)를 구성하는 반도체 또는 금속의 막(32)을 반도체막으로 하는 경우, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물이 고농도로 확산한 반도체막을 이용함으로써, 다이어프램(30)의 비저항을 더욱 저하시키는 것이 바람직하다. 또한, 백 플레이트(10)와 마찬가지로, 다이어프램(30)을 구성하는 반도체 또는 금속의 막(32)을 영역에 따라 비저항이 서로 다른 막으로 함으로써, 다이어프램(30)의 근단부의 비저항을 중앙부보다 높게 하여도 된다. 단, 다이어프램(30), 백 플레이트(10) 중 어느 한쪽의 근단부의 비저항이 중앙부보다 높으면, 가령 다른쪽의 비저항이 균일하여도, 컨덴서 마이크로폰(1)의 감도는 향상한다. 즉, 다이어프램(30)을 구성하는 반도체 또는 금속의 막(32)을 영역에 따라 비저항이 서로 다른 막으로 하고, 백 플레이트(10)의 전체의 비저항을 균일하게 하여도 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또한, 근단부의 비저항이 중앙부에 비해 높은 반도체 또는 금속의 막을 다이어프램(30) 또는 백 플레이트(10)의 한쪽으로만 함으로써, 고저항 영역을 한정하기 위해 필요로 되는 리소그래피 공정, 이온 주입 공정, 어닐링 공정 등이 불필요하게 되기 때문에, 컨덴서 마이크로폰(1)의 제조 프로세스를 간소화할 수 있다.
스페이서(44)는, 압력실(46)의 측벽면(47)을 구성하고 있는 절연막(45)과, 반도체 또는 금속의 막(22, 32)의 압력실(46)의 측벽면(47)보다 외측의 부분으로 구성되어 있다.
베이스(40)는, 다이어프램(30)에 대응하는 압력 완충실(33)을 갖고, 다이어프램(30)을 구성하고 있는 반도체 또는 금속의 막(32)이 고정되는 절연막(43)과 기초막(51)으로 구성되어 있다. 압력 완충실(33)의 용적을 크게 함으로써, 압력 완충실(33)을 밀봉한 상태에서 다이어프램(30)에 음파가 전반했을 때에 압력 완충실(33)의 내압에 의해 다이어프램(30)의 진동이 억제되기 어려워진다.
또한, 다이어프램(30)이 백 플레이트(10)보다도 음원측에 위치하여, 다이어프램(30)에 직접 음파가 전반하도록 구성하여도 된다. 이 경우, 음향 홀(18)은 백 플레이트(10)와 다이어프램(30) 사이에 형성되어 있는 압력실(46)과 그 외부 공간을 연통하는 공기 통로로서 기능한다.
검출부의 구성
다이어프램(30)의 패드부(31)에는, 저항기(100)의 일단에 접속되는 리드선(104)이 접속되어 있다. 백 플레이트(10)의 패드부(13)에는, 컨덴서 마이크로폰(1)이 실장되어 있는 기판의 그라운드에 접속되는 리드선(106)이 접속되어 있다. 저항기(100)의 타단에는, 바이어스 전원 회로(102)의 출력단에 접속되는 리드선(108)이 접속되어 있다. 저항기(100)로서는 저항값이 큰 것을 사용한다. 구체적으로는, 저항기(100)는 GΩ 오더의 전기 저항을 갖는 것이 바람직하다. 프리앰프(110)의 입력단에는, 컨덴서(112)의 일단에 접속되는 리드선(114)이 접속되어 있 다. 그리고 다이어프램(30)과 저항기(100)를 접속하고 있는 리드선(104)은, 컨덴서(112)의 타단에도 접속되어 있다.
컨덴서 마이크로폰의 작동
음파가 백 플레이트(10)의 음향 홀(18)을 통과하여 다이어프램(30)에 전반 하면, 다이어프램(30)은 음파에 의해 진동한다. 다이어프램(30)이 진동하면, 그 진동에 의해 백 플레이트(10)와 다이어프램(30)과의 사이의 거리가 변화하여, 다이어프램(30)과 백 플레이트(10)에 의해 구성되어 있는 컨덴서의 정전 용량이 변화된다.
다이어프램(30)은 그 패드부(31)를 통하여 저항값이 큰 저항기(100)에 접속되어 있기 때문에, 컨덴서의 정전 용량이 전술한 바와 같이 다이어프램(30)의 진동에 의해 변화되었다고 하여도, 컨덴서에 축적되어 있는 전하가 저항기(100)를 흐르는 것은 거의 없다. 즉, 다이어프램(30)과 백 플레이트(10)에 의해 형성되는 컨덴서에 축적되어 있는 전하는, 변화되지 않은 것으로 간주할 수 있다. 따라서, 컨덴서의 정전 용량의 변화는, 다이어프램(30)과 백 플레이트(10) 사이의 전압의 변화로서 취출하는 것이 가능하다.
컨덴서 마이크로폰(1)은, 다이어프램(30)의 그라운드에 대한 전압의 변화를 프리앰프(110)에서 증폭함으로써, 컨덴서의 정전 용량의 매우 근소한 변화를 전기 신호로서 출력한다. 즉, 컨덴서 마이크로폰(1)은, 다이어프램(30)에 가해지는 음압의 변화를 컨덴서의 정전 용량의 변화로 변환하고, 컨덴서의 정전 용량의 변화를 전압의 변화로 변환함으로써, 음압의 변화에 상관하는 전기 신호를 출력한다.
다이어프램(30)은, 그 단부를 고정단으로 하여 진동한다. 따라서, 다이어프램의 단부로부터 가장 떨어져 있는 중심은, 가장 큰 진폭으로 진동한다. 이에 대하여, 다이어프램(30)의 스페이서(44)에 고정되어 있는 단부에 가까운 근단부(20)의 진폭은 작다.
그런데, 균일한 도전성을 갖는 박막 전극을 구비한 컨덴서 마이크로폰의 도 2A에 도시하는 등가 회로는, 전혀 진동하지 않는다고 가정한 다이어프램의 근단부와 백 플레이트에 의해 형성되는 용량 Cs와, 임의의 진폭으로 평탄 형상을 유지하여 진동한다고 가정한 다이어프램의 중앙부와 백 플레이트에 의해 형성되는 용량 Cb가 병렬 접속된 것이다. 다이어프램(30)이 임의의 진폭으로 평탄 형상을 유지하여 진동하는 중앙부와 전혀 진동하지 않는 근단부로 구성되어 있다고 생각할 때, 다이어프램(30)의 진동에 수반하여 근단부와 중앙부 사이에서 전하의 이동이 일어나면, 백 플레이트(10)의 근단부에 대한 다이어프램(30)의 근단부의 전위가 변동하고, 백 플레이트(10)의 중앙부에 대한 다이어프램의 중앙부의 전위 변동폭이 작아진다. 백 플레이트(10)의 근단부에 대한 다이어프램(30)의 근단부의 전위 변동은 컨덴서 마이크로폰(1)의 출력 신호의 노이즈 성분이며, 백 플레이트(10)의 중앙부에 대한 다이어프램의 중앙부의 전위 변동은 컨덴서 마이크로폰(1)의 출력 신호의 참의 신호 성분이다.
본 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(1)은, 백 플레이트(10)의 스페이서(44)에 고정되는 단부에 가까운 근단부(20)의 비저항이 중앙부(14)에 비해 높다. 따라서 본 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(1)의 등가 회로는, 도 2B에 도시한 바와 같이, 전혀 진동하지 않는다고 가정한 다이어프램(30)의 근단부와 백 플레이트(10)에 의해 형성되는 용량 Cs와, 임의의 진폭으로 평탄 형상을 유지하여 진동한다고 가정한 다이어프램(30)의 중앙부와 백 플레이트에 의해 형성되는 용량 Cb 사이에 큰 내부 저항 R이 접속된 것이다. 내부 저항 R은 다이어프램(30)의 진동에 수반하여 용량 Cs와 용량 Cb 사이에 일어나는 전하의 이동을 방해하기 때문에, 백 플레이트(10)의 근단부(20)에 대한 다이어프램(30)의 근단부의 전위 변동을 억제한다. 따라서, 본 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰은, 균일한 도전성을 갖는 박막 전극을 구비한 컨덴서 마이크로폰에 비해 감도가 높다.
제조 방법
도 3A 내지 도 5C는, 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(1)의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
처음에 도 3A에 도시한 바와 같이, 기초막(51) 및 절연막(43)을 형성한다. 구체적으로는 예를 들면 기초막(51)인 단결정 실리콘 기판의 표면에 CVD법에 의해 SiO2를 퇴적시킨다. 단결정 실리콘 기판의 열산화에 의해 절연막(43)을 형성해도 되지만, 후술하는 SiO2로 이루어지는 절연막(45)과 SiO2로 이루어지는 절연막(43)과의 에칭 레이트를 동일하게 하기 위해, CVD법에 의해 SiO2를 퇴적시키는 것이 바람직하다.
다음으로 도 3B에 도시한 바와 같이, 다이어프램(30) 및 그 패드부(31)를 구성하는 반도체 또는 금속의 막(32)을 절연막(43) 상에 형성한다. 반도체의 막(32) 을 형성하는 경우, 예를 들면 LPCVD법에 의해 Si를 절연막(43) 상에 퇴적시킨다. 또한, 퇴적한 Si막에, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물을 고농도의 이온 주입에 의해 도프한 후, Si막을 어닐링으로 활성화시켜도 된다. 또한, LPCVD법으로 Si를 절연막(43) 상에 퇴적할 때, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물을 인사이츄(in situ)로 Si에 도프하여도 된다. 금속의 막(32)을 형성하는 경우, 예를 들면 스퍼터에 의해 Ti를 절연막(43) 상에 퇴적시킨다.
다음으로 도 3C에 도시한 바와 같이, 반도체 또는 금속의 막(32)을 원하는 형상으로 패터닝한다. 구체적으로는, 우선 마스크를 막(32) 상에 리소그래피로 형성한 후, HNO3과 HF의 혼합액이나 HF를 이용하여 막(32)을 에칭하고, 마스크를 제거한다.
다음으로 도 3D에 도시한 바와 같이, 스페이서(44)를 구성하는 절연막(45)을 반도체 또는 금속의 막(32) 상에 형성한다. 구체적으로는 예를 들면 CVD법에 의해 SiO2를 막(32) 상에 퇴적시킨다.
다음으로 도 4A에 도시한 바와 같이, 백 플레이트(10) 및 그 패드부(13)를 구성하는 반도체 또는 금속의 막(22)을 절연막(45) 상에 형성한다. 반도체의 막(22)을 형성하는 경우, 예를 들면 LPCVD법에 의해 Si를 절연막(45) 상에 퇴적시킨다. 또한, 퇴적한 Si막에, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물을 고농도의 이온 주입에 의해 도프한 후, Si막을 어닐링으로 활성화시켜도 된다. 또한, LPCVD법으로 Si를 절연막(45) 상에 퇴적할 때, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물을 인사이츄로 Si에 도프하여도 된다. 금속의 막(22)을 형성하는 경우, 예를 들면 스퍼터에 의해 Ti를 절연막(45) 상에 퇴적시킨다.
다음으로 도 4B에 도시한 바와 같이, 레지스트 등으로 이루어지는 소정의 패턴의 마스크(60)를 막(22) 상에 리소그래피로 형성한다. 마스크(60)는, 이온 주입용의 마스크이며, 백 플레이트(10)의 근단부(20), 및 패드부(13)의 근단부(15)에 대응하는 개구부(62)를 갖는다. 불순물을 이온 주입에 의해 도프함으로써, 반도체 또는 금속의 막(22)의 내부에서의 불순물의 양, 깊이, 분포를 정확하게 제어할 수 있어, 저온에서 프로세스를 진행할 수 있다. 또한, Si3N4막 등을 마스크(60)로 하여 이용한 확산에 의해 불순물을 막(22)에 도프하여도 된다. 산소 플라즈마나 질소 플라즈마를 이용한 플라즈마 처리에 의해, 반도체 또는 금속의 막(22)에 O나 N을 도프하여도 된다.
다음으로 도 4C에 도시한 바와 같이, 반도체 또는 금속의 막(22)에 불순물을 이온 주입하고, 마스크(60)를 제거한다. 불순물로서는 Ar, O, N, P 등을 들 수 있다. 반도체 또는 금속의 막(22)의 일부에 불순물을 이온 주입함으로써, 막(22)의 불순물이 도프된 영역을 비정질화하여 그 비저항을 높일 수 있다. 또한, 반도체 또는 금속의 막(22)의 일부에 O나 N을 이온 주입한 경우, 이온 주입된 막(22)을 어닐링하여도 된다. 일부에 O나 N이 이온 주입된 막(22)을 어닐링함으로써, 도프된 O나 N과, 막(22)을 구성하는 반도체 또는 금속이 화학적으로 활성화되어 반응하기 때문에, 고저항 또는 절연성의 산화 영역 또는 질화 영역을 막(22)에 형성할 수 있 다.
다음으로 도 5A에 도시한 바와 같이, 반도체 또는 금속의 막(22)을 원하는 형상으로 패터닝하고, 막(22)에 음향 홀(18)을 형성한다. 구체적으로는, 우선 마스크를 막(22) 상에 리소그래피로 형성한 후, HNO3과 HF의 혼합액이나 HF를 이용하여 막(22)을 에칭하고, 마스크를 제거한다.
다음으로 도 5B에 도시한 바와 같이, 기초막(51)의 표면 상에 소정의 패턴의 마스크(64)를 리소그래피로 형성한다. 마스크(64)는, 베이스(40)의 압력 완충실(33)의 일부를 형성하기 위한 에칭용의 마스크이며, 압력 완충실(33)에 대응하는 부위에 개구부(66)를 갖는다.
다음으로 도 5C에 도시한 바와 같이, 기초막(51)의 개구부(66) 내에 노출하는 부위를 DeepRIE에 의해 제거함으로써 기초막(51)에 압력 완충실(33)의 측벽면(52)을 형성한 후, 마스크(64)를 제거한다.
다음으로, 절연막(43) 및 절연막(45)을 기초막(51)과 반도체 또는 금속의 막(22)을 마스크로 하여 BHF 등을 이용하여 에칭하면, 도 1에 도시하는 컨덴서 마이크로폰(1)의 감음부가 얻어진다. 에칭액이, 기초막(51)에 형성된 압력 완충실(33)과 막(22)에 형성된 음향 홀(18)로부터 절연막(43) 및 절연막(45)에 도달하여 절연막(43) 및 절연막(45)을 에칭함으로써, 압력 완충실(33)의 잔부와 압력실(46)이 형성된다.
이상 설명한 바와 같이, 반도체 또는 금속의 막(22)의 일부에 불순물을 이온 주입하거나, 혹은 반도체 또는 금속의 막(22)의 일부에 불순물을 이온 주입하고 나서 막(22)을 어닐링한다고 하는 반도체 디바이스의 범용적인 제조 프로세스를 이용함으로써, 비저항이 영역에 따라 서로 다른 반도체 또는 금속의 막(22)으로 백 플레이트(10)를 형성할 수 있다. 따라서, 구조가 간소하고 감도가 높은 컨덴서 마이크로폰을 저코스트로 제조할 수 있다. 특히, 반도체 또는 금속의 막(22)의 일부에 불순물을 이온 주입함으로써, 일부가 비정질화된 반도체 또는 금속의 막(22)으로 백 플레이트(10)를 형성하는 방법에 따르면, 열처리 공정이 저감되기 때문에, 컨덴서 마이크로폰(1)을 구성하는 박막의 열적 손상이나 불필요한 불순물의 확산을 억제 할 수 있다. 따라서, 컨덴서 마이크로폰(1)의 제조 코스트를 더욱 저감할 수 있다.
[제2 실시예]
도 6은, 제2 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(2) 및 그 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 6D에 도시한 바와 같이, 제2 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(2)에서는, 백 플레이트(70)를 구성하고 있는 막(74)과 다이어프램(30)을 구성하고 있는 막(32) 사이에 절연막이 존재하지 않는다. 반도체 또는 금속의 막(74)의 고저항 영역에 의해, 다이어프램(30)과, 백 플레이트(70)를 절연 상태 또는 그에 가까운 상태에서 지지할 수 있다. 또한, 반도체 또는 금속의 막(74)의 고저항 영역을 절연화하면, 컨덴서 마이크로폰(2)의 감도를 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 백 플레이트(70)을 구성하고 있는 막(74)과 다이어프램(30)을 구성하고 있는 막(32) 사이 에 절연막이 존재하지 않기 때문에, 백 플레이트(70)의 중앙부(14)에 배선하는 도전막이 막(74)의 표면에 필요하게 된다.
컨덴서 마이크로폰(2)의 제조 방법으로는, 우선 도 3A로부터 도 3C에 도시하는 공정을 행한다.
다음으로 도 6A에 도시한 바와 같이, 희생막(80)을 반도체 또는 금속의 막(32) 상에 형성한다.
다음으로 도 6B에 도시한 바와 같이, 희생막(80)을 원하는 형상으로 패터닝한다. 구체적으로는, 우선 마스크를 희생막(80) 상에 리소그래피로 형성한 후, 희생막(80)을 에칭하고, 마스크를 제거한다.
다음으로 도 6C에 도시한 바와 같이, 반도체 또는 금속의 막(74)을 희생막(80)을 덮도록 반도체 또는 금속의 막(32) 상에 형성한다. 막(74)의 구체적인 형성 방법은, 막(22)의 형성 방법에 준한다(도 4A 참조).
다음으로 반도체 또는 금속의 막(22)의 개질 공정(도 4B, C 참조)에 준하여, 반도체 또는 금속의 막(74)에 고저항 영역을 형성한다.
다음으로 반도체 또는 금속의 막(22)의 패터닝 공정(도 5A 참조)에 준하여 반도체 또는 금속의 막(74)을 패터닝한다.
다음으로, 기초막(51)을 에칭함으로써, 압력 완충실(33)의 일부를 기초막(51)에 형성한다(도 5B, C 참조).
다음으로, 반도체 또는 금속의 막(74)을 마스크로 하여 희생막(80)을 에칭하고, 기초막(51)을 마스크로 하여 절연막(43)을 BHF 등으로 에칭하면, 도 6D에 도시 하는 컨덴서 마이크로폰(2)이 얻어진다.
이상 설명한 바와 같이, 비저항이 영역에 따라 서로 다른 반도체 또는 금속의 막(74)에서, 백 플레이트(70)와 스페이서(72)의 일부를 일체적으로 형성함으로써, 절연성의 막의 중앙부에 전극이 고정된 종래의 컨덴서 마이크로폰에 비해, 컨덴서 마이크로폰(2)의 구조 및 제조 공정을 간소화할 수 있다. 따라서, 컨덴서 마이크로폰(2)의 제조 코스트를 저감할 수 있다.
[제3 실시예]
도 7은, 제3 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(3) 및 그 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
도 7D에 도시한 바와 같이, 제3 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(3)에서는, 백 플레이트(10)를 구성하는 막(24)의 고저항 영역은 저저항 영역에 비해 두껍다. 반도체 또는 금속의 막(24)의, 백 플레이트(10)의 근단부(20)를 구성하는 두꺼운 고저항 영역은, 반도체 또는 금속의 산화물 또는 산질화물로 구성되어 있다.
컨덴서 마이크로폰(3)의 제조 방법으로는 우선, 도 3A 내지 도 4A에 도시하는 공정에 의해 반도체 또는 금속의 막(24)을 형성한다.
다음으로 도 7A에 도시한 바와 같이, 백 플레이트(10)의 근단부(20), 및 패드부(13)에 대응하는 개구부(84)를 갖는 마스크(82)를 반도체 또는 금속의 막(24) 상에 형성한다. 구체적으로는 예를 들면, 우선 반도체 또는 금속의 막(24) 상 전체에 CVD법으로 Si3N4를 퇴적시킨다. 다음으로, 퇴적한 Si3N4막 상에 소정의 패턴의 레지스트막을 리소그래피로 형성하고, Si3N4막을 H3PO4 등을 이용하여 에칭하고, 레지스트막을 제거하면, 마스크(82)가 얻어진다.
다음으로 도 7B에 도시한 바와 같이, 반도체 또는 금속의 막(24)의 개구부(84)로부터 노출하고 있는 부위를 선택적으로 산화 또는 산질화한다. 구체적으로는 예를 들면 열산화에 의해 막(24)을 산화한다. 또한 열산화 시에, NH3을 함유하는 가스를 사용함으로써, 막(24)을 산질화할 수 있다. 막(24)이 Si로 이루어지는 경우, SiO2로 이루어지는 절연막(45, 43)의 후술하는 에칭 공정에서의 막(24)의 에칭을 억제하기 위해, Si로 이루어지는 막(24)을 산질화시키는 것이 바람직하다. 반도체 또는 금속의 막(24)의 산화 또는 산질화된 영역은, 체적이 팽창하여, 반도체 또는 금속의 영역보다도 두꺼워진다.
다음으로 도 7C에 도시한 바와 같이, 마스크(82)를 제거한다. 예를 들면 H3PO4 등을 이용하여 마스크(82)를 에칭한다.
다음으로, 반도체 또는 금속의 막(24)을 원하는 형상으로 패터닝하고, 반도체 또는 금속의 막(24)에 음향 홀(18)을 형성한다. 음향 홀(18)은, 예를 들면, 막(24) 상에 원하는 패턴을 갖는 레지스트 마스크를 형성하고, 에칭에 의해 형성한다. 에칭은, 예를 들면, 막(24) 상에 형성한 레지스트를 마스크로 하여, 불소계의에칭 가스를 이용하여 막(24)의 산화 또는 산질화된 영역을 에칭하여 산화 또는 산질화된 영역 내의 음향 홀(18)을 형성하고, 다음으로 염소계의 에칭 가스를 이용하여 막(24)의 반도체 또는 금속의 영역을 에칭하여 반도체 또는 금속의 영역 내의 음향 홀(18)을 형성한다.
다음으로, 기초막(51)을 에칭함으로써, 압력 완충실(33)의 일부를 기초막(51)에 형성한다(도 5B, 도 5C 참조).
다음으로, 절연막(43) 및 절연막(45)을 기초막(51)과 반도체 또는 금속의 막(24)을 마스크로 하여 BHF 등으로 에칭하면, 도 7D에 도시하는 컨덴서 마이크로폰(3)이 얻어진다.
또한, 복수의 실시예에 기초하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
[제4 실시예]
도 8A 및 도 8B는, 제1 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(21)의 구성을 도시하는 모식도이다. 컨덴서 마이크로폰(21)은, 도 8B에 단면도로서 그려진 감음부와 도 8B에 회로도로서 그려진 검출부를 구비하고 있다.
감음부의 구성
백 플레이트(210)의 단부와 다이어프램(230)의 단부는 스페이서(244)에 각각 고정되어 있다. 즉, 백 플레이트(210)와 다이어프램(230)은, 스페이서(244)에 의해 양자 간에 압력실(246)을 형성한 상태에서 서로 평행하게 지지되어 있다. 도 8A는 백 플레이트(210) 및 그 주변부와, 백 플레이트(210)의 패드부(213)만을 나타내고 있다. 백 플레이트(210)와 그 주변부의 평면에서 본 형상은, 특별히 한정되지 않고, 도 8A에 도시한 바와 같이, 원형이어도 되고, 다른 형상이어도 된다. 또한 백 플레이트(210)는, 백 플레이트(210)를 관통하는 통공으로서의 복수의 음향 홀(218)을 갖는다. 음향 홀(218)의 평면에서 본 형상은 특별히 한정되지 않고, 도 8A에 도시한 바와 같이, 원형이어도 되고, 다른 형상이어도 된다.
백 플레이트(210)와 그 패드부(213)는, 다결정 Si 등의 반도체막(222)으로 구성된다. 백 플레이트(210)는, 반도체막(222)의 절연막(245)에 고착하지 않은 원반형의 부분으로 구성되어 있다. 반도체막(222)의, 백 플레이트(210)의 원반형의 중앙부(214)와, 중앙부(214)로부터 패드부(213)까지 신장되는 백 플레이트(210)의 선형의 접속부(216)와, 패드부(213)에 대응하는 영역에는, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물이 잔부 영역보다도 고농도로 확산하고 있다. 중앙부(214)의 면적은, 예를 들면, 임의의 음파가 전반하고 있을 때에 다이어프램(230)이 진동하는 궤적의 체적을 다이어프램(230)의 중심의 진폭으로 나눈 값으로 한다. 구체적으로는 예를 들면, 중앙부(214)의 면적을 다이어프램(230)의 면적의 3분의 1로부터 2분의 1로 한다. 중앙부(214)의 외형은, 예를 들면 다이어프램(230)의 외형과 비슷한 원반형으로 한다. 도너로 되는 불순물은, 예를 들면 P, As, Sb이다. 억셉터로 되는 불순물은 예를 들면 B이다. 스페이서(244)에 고정되는 단부에 가까운 백 플레이트(210)의 근단부(220)는, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물이 확산하고 있지 않기 때문에, 비저항이 중앙부(214)에 비해 높다. 또한, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물이 백 플레이트(210)의 근단부(220)에 중앙부(214)보다 저농도로 확산하고 있어도 된다. 예를 들면, 중앙부(214)의 불순물 농도의 오더를 1020/㎤, 근단부(22O)의 불순물 농도를 1016∼1017/㎤로 한다.
다이어프램(230)과 그 패드부(231)는, 다결정 Si 등의 반도체막(232)으로 구 성된다. 다이어프램(230)은, 반도체막(232)의 절연막(243, 245)에 고착하지 않은 원반형의 부분으로 구성되어 있다. 다이어프램(230)과 그 패드부(231)를 구성하는 반도체막(232)의 전체에는 도너 또는 억셉터로 되는 불순물이 고농도로 확산하고 있다. 또한, 불순물은, 백 플레이트(210)를 구성하는 반도체막(222)에 확산하고 있는 불순물과 동일하여도 되고, 서로 달라도 된다. 또한, 반도체막(222)의 도너 또는 억셉터로 되는 불순물이 고농도로 확산하고 있는 영역의 전도형은, 반도체막(232)의 전도형과 동일하여도 되고, 반대이어도 된다. 또한, 백 플레이트(210)와 마찬가지로, 다이어프램(230)을 구성하는 반도체막(232)의 불순물 확산 영역을 한정함으로써, 다이어프램(230)의 근단부의 비저항을 중앙부보다 높게 하여도 된다. 단, 다이어프램(230), 백 플레이트(210) 중 어느 한쪽의 근단부의 비저항이 중앙부보다 높을수록, 가령 다른쪽의 비저항이 균일하여도, 컨덴서 마이크로폰(21)의 감도는 향상한다. 즉, 다이어프램(230)을 구성하는 반도체막(232)의 불순물 확산 영역을 한정하여, 백 플레이트(210)를 구성하는 반도체막(222)의 전체에 불순물을 확산시켜도 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또한, 근단부의 비저항이 중앙부에 비해 높은 반도체막을 다이어프램(230), 백 플레이트(210)의 한쪽으로만 함으로써, 불순물 확산 영역을 한정하기 위해 필요로 되는 마스크의 리소그래피 공정 및 마스크의 제거 공정이 불필요하게 되기 때문에, 컨덴서 마이크로폰(21)의 제조 프로세스를 간소화할 수 있다.
스페이서(244)는, 압력실(246)의 측벽면(247)을 구성하고 있는 절연막(245)과, 반도체막(222, 232)의 압력실(246)의 측벽면(247)보다 외측의 부분으로 구성되 어 있다.
다이어프램(230)의 단부는 베이스(240)에 고정되어 있다. 백 플레이트(210)의 음향 홀(218)을 통과한 음파는 다이어프램(230)을 진동시킨다. 베이스(240)는, 다이어프램(230)에 대응하는 압력 완충실(233)을 갖고, 다이어프램(230)을 구성하고 있는 반도체막(232)이 고정되는 절연막(243)과, 절연막(243)의 반도체막(232)측에 설치되어 압력 완충실(233)의 측벽면(252)을 형성하고 있는 기초막(251)으로 구성되어 있다. 압력 완충실(233)의 용적을 크게 함으로써, 압력 완충실(233)을 밀봉한 상태에서 다이어프램(230)에 음파가 전반했을 때에 압력 완충실(233)의 내압에 의해 다이어프램(230)의 진동이 억제되기 어려워진다.
또한, 다이어프램(230)이 백 플레이트(210)보다도 음원측에 위치하여, 다이어프램(230)에 직접 음파가 전반하도록 구성하여도 된다. 이 경우, 음향 홀(218)은 백 플레이트(210)와 다이어프램(230) 사이에 형성되어 있는 압력실(246)과 그 외부 공간을 연통하는 공기 통로로서 기능한다.
검출부의 구성
다이어프램(230)의 패드부(231)에는, 저항기(2100)의 일단에 접속되는 리드선(2104)이 접속되어 있다. 그리고 백 플레이트(210)의 패드부(213)에는, 컨덴서 마이크로폰(21)이 실장되어 있는 기판의 그라운드에 접속되는 리드선(2106)이 접속되어 있다. 저항기(2100)의 타단에는, 바이어스 전원 회로(2102)의 출력단에 접속되는 리드선(2108)이 접속되어 있다. 저항기(2100)로서는 저항값이 큰 것을 사용한다. 구체적으로는, 저항기(2100)는 GΩ 오더의 전기 저항을 갖는 것이 바람직하 다. 프리앰프(2110)의 입력단에는, 컨덴서(2112)의 일단에 접속되는 리드선(2114)이 접속되어 있다. 그리고 다이어프램(230)과 저항기(2100)를 접속하고 있는 리드선(2104)은, 컨덴서(2112)의 타단에도 접속되어 있다.
컨덴서 마이크로폰의 작동
음파가 백 플레이트(210)의 음향 홀(218)을 통과하여 다이어프램(230)에 전반하면, 다이어프램(230)은 음파에 의해 진동한다. 다이어프램(230)이 진동하면, 그 진동에 의해 백 플레이트(210)와 다이어프램(230) 사이의 거리가 변화하여, 다이어프램(230)과 백 플레이트(210)에 의해 구성되어 있는 컨덴서의 정전 용량이 변화된다.
다이어프램(230)은 그 패드부(231)를 통하여 저항값이 큰 저항기(2100)에 접속되어 있기 때문에, 컨덴서의 정전 용량이 전술한 바와 같이 다이어프램(230)의 진동에 의해 변화되었다고 하여도, 컨덴서에 축적되어 있는 전하가 저항기(2100)를 흐르는 것은 거의 없다. 즉, 다이어프램(230)과 백 플레이트(210)에 의해 형성되는 컨덴서에 축적되어 있는 전하는, 변화되지 않은 것으로 간주할 수 있다. 따라서, 컨덴서의 정전 용량의 변화는, 다이어프램(230)과 백 플레이트(210) 사이의 전압의 변화로서 취출하는 것이 가능하다.
컨덴서 마이크로폰(21)은, 다이어프램(230)의 그라운드에 대한 전압의 변화를 프리앰프(2110)에서 증폭함으로써, 컨덴서의 정전 용량이 매우 근소한 변화를 전기 신호로서 출력한다. 즉, 컨덴서 마이크로폰(21)은, 다이어프램(230)에 가해지는 음압의 변화를 컨덴서의 정전 용량의 변화로 변환하고, 컨덴서의 정전 용량의 변화를 전압의 변화로 변환함으로써, 음압의 변화에 상관하는 전기 신호를 출력한다.
다이어프램(230)은, 그 단부를 고정단으로 하여 진동한다. 즉, 다이어프램의 단부로부터 가장 떨어져 있는 중심은, 가장 큰 진폭으로 진동한다. 이에 대하여, 다이어프램(230)의 스페이서(244)에 고정되어 있는 단부에 가까운 근단부(220)의 진폭은 작다.
그런데, 균일한 도전성을 갖는 박막 전극을 구비한 컨덴서 마이크로폰의 도 9A에 도시하는 등가 회로는, 전혀 진동하지 않는다고 생각되는 다이어프램의 근단부와 백 플레이트에 의해 형성되는 용량 Cs와 임의의 진폭으로 평탄 형상을 유지하여 진동한다고 생각되는 다이어프램의 중앙부로 형성되는 용량 Cb가 병렬 접속된 것이다. 다이어프램(230)이 임의의 진폭으로 평탄 형상을 유지하여 진동하는 중앙부와 전혀 진동하지 않는 근단부로 구성되어 있다고 생각할 때, 다이어프램(230)의 진동에 수반하여 근단부와 중앙부 사이에서 전하의 이동이 일어나면, 백 플레이트(210)의 근단부에 대한 다이어프램(230)의 근단부의 전위가 변동하고, 백 플레이트(210)의 중앙부에 대한 다이어프램의 중앙부의 전위 변동폭이 작아진다. 백 플레이트(210)의 근단부에 대한 타이어 플럼(230)의 근단부의 전위 변동은 컨덴서 마이크로폰(21)의 출력 신호의 노이즈 성분이며, 백 플레이트(210)의 중앙부에 대한 다이어프램의 중앙부의 전위 변동은 컨덴서 마이크로폰(21)의 출력 신호의 참의 신호 성분이다.
본 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(1)은, 백 플레이트(210)의 스페이 서(244)에 고정되는 단부에 가까운 근단부(220)에 도너 또는 억셉터로 되는 불순물이 확산하고 있지 않기 때문에, 근단부(220)의 비저항이 중앙부(214)에 비해 높다. 따라서 본 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(21)의 등가 회로는, 도 9B에 도시한 바와 같이, 전혀 진동하지 않는다고 생각되는 다이어프램(230)의 근단부와 백 플레이트(210)에 의해 형성되는 용량 Cs와 임의의 진폭으로 평탄 형상을 유지하여 진동한다고 생각되는 다이어프램(230) 중앙부로 형성되는 용량 Cb 사이에 큰 내부 저항 R이 접속된 것이다. 내부 저항 R은 다이어프램(230)의 진동에 수반하여 용량 Cs와 용량 Cb 사이에 일어나는 전하의 이동을 방해하기 때문에, 백 플레이트(210)의 근단부(220)에 대한 다이어프램(230)의 근단부의 전위 변동을 억제한다. 따라서, 본 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(21)은, 균일한 도전성을 갖는 박막 전극을 구비한 컨덴서 마이크로폰에 비해 감도가 높다.
제조 방법
도 10A 내지 도 12C는, 제4 실시예에 따른 컨덴서 마이크로폰(21)의 제조 방법을 도시하는 단면도이다.
처음에 도 10A에 도시한 바와 같이, 기초막(251) 및 절연막(243)을 형성한다. 구체적으로는 예를 들면 기초막(251)인 단결정 실리콘 기판의 표면에 CVD법에 의해 SiO2를 퇴적시킨다. 단결정 실리콘 기판의 열산화에 의해 절연막(243)을 형성해도 되지만, 후술하는 SiO2로 이루어지는 절연막(245)과 SiO2로 이루어지는 절연막(243)과의 에칭 레이트를 동일하게 하기 위해, CVD법에 의해 SiO2를 퇴적시키는 것이 바람직하다.
다음으로 도 10B에 도시한 바와 같이, 다이어프램(230) 및 그 패드부(231)를 구성하는 반도체막(232)을 절연막(243) 상에 형성한다. 구체적으로는 예를 들면 LPCVD법에 의해 Si를 절연막(243) 상에 퇴적시킨 후, 퇴적한 Si막에, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물을 고농도의 이온 주입에 의해 도프하고, Si막을 어닐링으로 활성화시킴으로써 반도체막(232)을 형성한다. 또한, LPCVD법으로 Si를 절연막(243) 상에 퇴적할 때, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물을 인사이츄로 Si에 도프하여도 된다.
다음으로 도 10C에 도시한 바와 같이, 반도체막(232)을 원하는 형상으로 패터닝한다. 구체적으로는, 우선 마스크를 반도체막(232) 상에 리소그래피로 형성한 후, Cl2과 O2의 혼합 가스에 의해 반도체막(232)을 에칭하고, 마스크를 제거한다.
다음으로 도 10D에 도시한 바와 같이, 스페이서(244)를 구성하는 절연막(245)을 반도체막(232) 상에 형성한다. 구체적으로는 예를 들면 CVD법에 의해 SiO2를 반도체막(232) 상에 퇴적시킨다.
다음으로 도 11A에 도시한 바와 같이, 백 플레이트(210) 및 그 패드부(213)를 구성하는 반도체막(222)을 절연막(245) 상에 형성한다. 구체적으로는 예를 들면, CVD법에 의해 Si를 절연막(245) 상에 퇴적시킨다.
다음으로 도 11B에 도시한 바와 같이, 레지스트 등으로 이루어지는 소정의 패턴의 마스크(260)를 반도체막(222) 상에 리소그래피로 형성한다. 마스크(260) 는, 이온 주입용의 마스크이며, 백 플레이트(210)의 중앙부(214) 및 접속부(216) 및 패드부(213)에 대응하는 개구부(262)를 갖는다. 불순물을 이온 주입에 의해 도프함으로써, 반도체막(222) 내에서의 불순물의 양, 깊이, 분포를 정확하게 제어할 수 있어, 저온에서 프로세스를 진행할 수 있다. 또한, 확산에 의해 불순물을 반도체막(222)에 도프하여도 되며, 그 경우, 마스크(260)에는 Si3N4 등을 이용한다.
다음으로 도 11C에 도시한 바와 같이, 반도체막(222)에 도너 또는 어셉터로 되는 불순물을 고농도의 이온 주입에 의해 도프하여, 마스크(260)를 제거하고, 어닐링에 의해 반도체막(222)을 활성화한다.
다음으로 도 12A에 도시한 바와 같이, 반도체막(222)을 원하는 형상으로 패터닝하고, 반도체막(222)에 음향 홀(218)을 형성한다. 구체적으로는, 우선 마스크를 반도체막(222) 상에 리소그래피로 형성한 후, Cl2과 O2의 혼합 가스에 의해 반도체막(222)을 에칭하고, 마스크를 제거한다.
다음으로 도 12B에 도시한 바와 같이, 기초막(251)의 표면 상에 소정의 패턴의 마스크(264)를 리소그래피로 형성한다. 마스크(264)는, 베이스(240)의 압력 완충실(233)의 일부를 형성하기 위한 에칭용의 마스크이며, 압력 완충실(233)에 대응하는 부위에 개구부(266)를 갖는다.
다음으로 도 12C에 도시한 바와 같이, 기초막(251)의 개구부(266) 내에 노출하는 부위를 DeepRIE에 의해 제거함으로써 기초막(251)에 압력 완충실(233)의 측벽면(252)을 형성한 후, 마스크(264)를 제거한다.
다음으로, 절연막(243) 및 절연막(245)을 기초막(251) 및 반도체막(222)을 마스크로 하여 BHF 등을 이용하여 에칭하면, 도 8에 도시하는 컨덴서 마이크로폰(21)의 감음부가 얻어진다. 에칭액이, 기초막(251)에 형성된 압력 완충실(233)의 일부와 반도체막(222)에 형성된 음향 홀(218)을 통과하여 절연막(243) 및 절연막(245)에 도달하여 절연막(243) 및 절연막(245)을 에칭함으로써, 압력 완충실(233)의 잔부와 압력실(246)이 형성된다.
이상 설명한 바와 같이, 반도체막(222)의 일부에 불순물을 고농도로 도프한다고 하는 반도체 디바이스의 범용적인 제조 프로세스를 이용함으로써, 감도가 높은 컨덴서 마이크로폰을 저코스트로 제조할 수 있다.
[제5 실시예]
백 플레이트(210)의 근단부(220)에, 중앙부(214)와 반대의 전도형의 반도체를 형성하는 제2 불순물을 저농도로 확산시켜도 된다(도 8A 및 도 8B 참조). 예를 들면 전술한 제조 방법에서, 반도체막(222)의 백 플레이트(210)의 중앙부(214)에 대응하는 영역에 제1 불순물을 고농도로 이온 주입하기 위한 마스크(260)를 형성하기(도 11B 참조) 전에, 중앙부(214)와 반대의 전도형의 반도체를 형성하는 제2 불순물을 반도체막(222)의 전체면에 저농도로 이온 주입에 의해 도프한다. 이에 의해, 도 9C에 도시하는 등가 회로와 같이, 백 플레이트(210)에 pn 접합 다이오드 D를 형성하게 된다. pn 접합 다이오드 D를 역바이어스 상태로 함으로써, 중앙부(214)와 근단부(220) 사이의 전기적 장벽을 크게 할 수 있기 때문에, 감도를 더욱 증대할 수 있다. 또한, 반도체막(222)의 백 플레이트(210)의 중앙부(214)에 대 응하는 영역에 제1 불순물을 이온 주입한 후에, 반도체막(222)의 백 플레이트(210)의 근단부(220)에 대응하는 영역에 제2 불순물을 이온 주입하여도 된다.
본 발명은, 제조 코스트가 낮고, 또한, 감도가 높은 컨덴서 마이크로폰을 제조하는 방법에 적용할 수 있다.

Claims (16)

  1. 고정 전극을 갖는 플레이트와,
    가동 전극을 갖고 음파에 의해 진동하는 다이어프램과,
    상기 플레이트와 상기 다이어프램을 절연하면서 지지하고, 상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 공극을 형성하고 있는 스페이서를 구비하고,
    상기 플레이트, 상기 다이어프램 중 적어도 한쪽은, 상기 스페이서에 가까운 근단부의 비저항이 상기 스페이서로부터 먼 중앙부의 비저항에 비해 높은, 반도체 또는 금속의 단층막인 컨덴서 마이크로폰.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 근단부에 불순물이 확산되어 있는 컨덴서 마이크로폰.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중앙부는 실리콘으로 형성되고 상기 근단부는 질화 실리콘으로 형성되어 있는 컨덴서 마이크로폰.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중앙부는 실리콘으로 형성되고 상기 근단부는 산질화 실리콘으로 형성되어 있는 컨덴서 마이크로폰.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 근단부의 막 두께는 상기 중앙부의 막 두께보다도 두꺼운 컨덴서 마이크로폰.
  6. 고정 전극을 갖는 플레이트와, 가동 전극을 갖고 음파에 의해 진동하는 다이어프램과, 상기 플레이트와 상기 다이어프램을 절연하면서 지지하고, 상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 공극을 형성하고 있는 스페이서를 구비하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법으로서,
    상기 플레이트, 상기 다이어프램 중 적어도 한쪽을 구성하는 반도체 단층막 또는 금속 단층막을 형성하고,
    상기 반도체 단층막 또는 상기 금속 단층막의 상기 스페이서에 가까운 근단부를 개질하여, 상기 근단부의 비저항을 상기 스페이서로부터 먼 중앙부의 비저항보다 높게 하는 것을 포함하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반도체 단층막 또는 상기 금속 단층막의 상기 중앙부를 마스크한 상태에서 상기 근단부에 이온 주입함으로써 상기 근단부를 개질하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 반도체 단층막 또는 상기 금속 단층막의 상기 중앙부를 마스크한 상태에서 상기 반도체 단층막 또는 상기 금속 단층막에 이온을 주입하고, 상기 이온을 어닐링에 의해 활성화함으로써 상기 근단부를 개질하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서
    상기 반도체 단층막인 실리콘 막의 상기 중앙부를 마스크한 상태에서 상기 근단부를 열산화함으로써 상기 근단부를 개질하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 반도체 단층막 또는 상기 금속 단층막의 상기 중앙부를 마스크한 상태에서 상기 근단부를 플라즈마 처리함으로써 상기 근단부를 개질하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법.
  11. 고정 전극과 통공을 갖는 플레이트와,
    가동 전극을 갖고 음파에 의해 진동하는 다이어프램과,
    상기 플레이트와 상기 다이어프램을 절연하면서 지지하고, 상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 공극을 형성하고 있는 스페이서를 구비하고,
    상기 플레이트, 상기 다이어프램 중 적어도 한쪽은, 상기 스페이서에 가까운 근단부의 적어도 일부의 비저항이 잔부보다도 높은 단층 반도체막인 컨덴서 마이크로폰.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 단층 반도체막은, 중앙부에, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물이, 상기 근단부의 적어도 일부보다도 고농도로 확산하고 있는 컨덴서 마이크로폰.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단층 반도체막은, 상기 중앙부의 주위에 상기 불순물인 제1 불순물과 역전도형의 반도체를 형성하기 위한 제2 불순물이, 상기 제1 불순물보다도 저농도로 확산하고 있는 컨덴서 마이크로폰.
  14. 고정 전극과 통공을 갖는 플레이트와, 가동 전극을 갖고 음파에 의해 진동하는 다이어프램과, 상기 플레이트와 상기 다이어프램을 절연하면서 지지하고, 상기 고정 전극과 상기 가동 전극 사이에 공극을 형성하고 있는 스페이서를 구비하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법으로서,
    상기 플레이트, 상기 다이어프램 중 적어도 한쪽을 구성하는 반도체막을 형성하고,
    상기 반도체막의 중앙부에, 도너 또는 억셉터로 되는 불순물을, 상기 반도체막의 상기 스페이서에 가까운 근단부의 적어도 일부보다도 고농도로 도프하는
    것을 포함하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 불순물을 상기 반도체막에 이온 주입하고,
    상기 불순물이 이온 주입된 상기 반도체막을 어닐링하는
    것을 포함하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 불순물인 제1 불순물과 역전도형의 반도체를 형성하기 위한 제2 불순물을 상기 반도체막의 상기 중앙부의 주위에 도프하는
    것을 포함하는 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법.
KR1020087004593A 2005-08-30 2006-08-30 컨덴서 마이크로폰 및 컨덴서 마이크로폰의 제조 방법 KR20080031467A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101601219B1 (ko) * 2014-10-17 2016-03-08 현대자동차주식회사 마이크로폰 및 그 제조 방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9078068B2 (en) * 2007-06-06 2015-07-07 Invensense, Inc. Microphone with aligned apertures
JP2009033698A (ja) * 2007-06-22 2009-02-12 Panasonic Corp ダイアフラム構造及び音響センサ
CN102143906A (zh) * 2008-09-10 2011-08-03 松下电器产业株式会社 微机电系统器件及其制造方法
US8811635B2 (en) 2011-07-06 2014-08-19 Robert Bosch Gmbh Apparatus and method for driving parasitic capacitances using diffusion regions under a MEMS structure
JP5986221B2 (ja) * 2012-01-05 2016-09-06 エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ 差動マイクロフォンおよび差動マイクロフォンの駆動方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4954925A (en) * 1988-12-30 1990-09-04 United Technologies Corporation Capacitive sensor with minimized dielectric drift
JPH0634399U (ja) * 1992-09-30 1994-05-06 株式会社オーディオテクニカ コンデンサマイクロホン
DE19734477B4 (de) * 1996-08-09 2005-11-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Metallisierter Filmkondensator und Vorrichtung und Verfahren für die Herstellung eines metallisierten Films für den metallisierten Filmkondensator
JP4049472B2 (ja) * 1999-02-25 2008-02-20 三洋電機株式会社 半導体装置
JP2000286194A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置
KR100306262B1 (ko) * 1999-09-20 2001-11-02 이중국 콘덴서 마이크로폰용 진동판의 전하 충전방법 및 전하 충전장치
JP3478768B2 (ja) * 1999-10-04 2003-12-15 三洋電機株式会社 半導体装置
JP3722655B2 (ja) * 1999-11-12 2005-11-30 シャープ株式会社 Ｓｏｉ半導体装置
JP4057212B2 (ja) * 2000-02-15 2008-03-05 三菱電機株式会社 マイクロフォン装置
JP3945613B2 (ja) * 2000-07-04 2007-07-18 日本放送協会 圧力センサの製造方法および圧力センサ
JP2003102097A (ja) * 2001-09-25 2003-04-04 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 音処理装置
US7298856B2 (en) * 2001-09-05 2007-11-20 Nippon Hoso Kyokai Chip microphone and method of making same
JP2003134595A (ja) * 2001-10-23 2003-05-09 Star Micronics Co Ltd コンデンサマイクロホン
JP4003870B2 (ja) * 2002-05-28 2007-11-07 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
US6829814B1 (en) * 2002-08-29 2004-12-14 Delphi Technologies, Inc. Process of making an all-silicon microphone
TW200826717A (en) * 2006-10-16 2008-06-16 Yamaha Corp Electrostatic pressure transducer and manufacturing method therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101601219B1 (ko) * 2014-10-17 2016-03-08 현대자동차주식회사 마이크로폰 및 그 제조 방법
US9866970B2 (en) 2014-10-17 2018-01-09 Hyundai Motor Company Method of manufacturing a microphone

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