KR20140125301A - 트랜스듀서, 트랜스듀서의 제조방법, 및 피검체 정보 취득장치 - Google Patents

Abstract

트랜스듀서는 복수의 셀을 포함하는 적어도 1개의 엘리먼트를 구비한다. 각 셀은 틈을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 전극과 이들 전극 중 한쪽의 전극을 포함하는 진동막을 구비하고, 진동막은 진동가능하게 지지된다. 엘리먼트 내의 복수의 셀 중에서 제1 셀과 제2 셀은 서로 통하는 틈을 갖고, 엘리먼트 내의 제1 셀과 제3 셀은 서로 통하지 않고 있는 틈을 갖는다.

Description

트랜스듀서, 트랜스듀서의 제조방법, 및 피검체 정보 취득장치{TRANSDUCER, METHOD FOR MANUFACTURING TRANSDUCER, AND OBJECT INFORMATION ACQUIRING APPARATUS}

본 발명은, 트랜스듀서, 트랜스듀서의 제조방법 및 피검체 정보 취득장치에 관한 것으로, 특히, 초음파 트랜스듀서로서 사용되는 정전용량형 트랜스듀서, 이 정전용량형 트랜스듀서의 그 제조방법과, 피검체 정보 취득장치에 관한 것이다.

마이크로 머시닝 기술을 사용한 정전용량형 트랜스듀서의 한가지 종류인 Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer(CMUT)는, 압전소자의 대체품으로서 연구되고 있다. 이와 같은 정전용량형 트랜스듀서는 진동막의 진동을 사용해서 초음파를 송신 또는 수신할 수 있다.

CMUT의 각 엘리먼트는 복수의 셀로 구성된다. 각 셀 내부의 틈은 에칭 구멍을 통해 희생층을 에칭함으로써 형성가능하다. 그후, 에칭 구멍은 매립됨으로써 봉지된다. 일본국 특개 2008-98697호 공보에는, 셀마다 복수의 구멍을 형성하고, 셀의 틈이 형성되도록 복수의 구멍을 통해 에칭을 행함으로써 셀의 틈을 형성하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 각 셀의 틈은 밀폐되어 있어 틈끼리는 서로 통하지 않고 있다. 이와 달리, 일본국 특개 2011-254281호 공보에서는, 복수의 셀에 대해 1개의 에칭 구멍을 형성하고 있다. 에칭액이 인접하는 복수의 에칭 구멍으로 들어온다. 이때, 셀에 대해 에칭을 진행하는 전방 선이 진동막 아래의 영역에서 교차하지 않도록, 에칭 구멍을 배치하고 있다. 이에 따라, 에칭 잔류물이 틈 내부에 남지 않는다.

일본국 특개 2008-98697호 공보에 기재된 것과 같이, 셀마다 에칭 구멍을 형성하여 희생층을 제거하는 경우, 복수의 에칭 구멍이 존재하기 때문에, 셀을 고밀도로 배치하는 것이 어렵다. 따라서, 복수의 셀을 고밀도로 포함하고 있는 트랜스듀서에 비해, 송신 효율 및 수신 감도, 즉 트랜스듀서의 변환 효율이 저하한다.

이에 반해, 일본국 특개 2011-254281호 공보에서는, 1개의 에칭 구멍을 복수의 셀이 공유하고 있으므로, 셀을 고밀도로 배치하는 것이 가능하다. 일본국 특개 2011-254281호 공보의 기술의 단점은, 모든 셀의 틈들이 에칭로(etching channel)를 통해 연결되어 있다는 것이다. 1개의 에칭 구멍에 있어서 봉지 불량이 발생한 경우, 그 엘리먼트의 송신 효율 및 수신 감도가 대폭적으로 저하한다. 특히, 액체 중에서 트랜스듀서를 사용할 때, 액체가 틈에 침입하여, 엘리먼트의 송신 효율 및 수신 감도가 더욱 더 저하할 수도 있다.

본 발명은, 변환 효율의 대폭적인 저하를 일으킬 가능성이 작은 트랜스듀서 및 이 트랜스듀서의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 트랜스듀서는 복수의 셀을 포함하는 적어도 1개의 엘리먼트를 구비한다. 각 셀은 틈을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 전극과 이들 전극 중 한쪽의 전극을 포함하는 진동막을 구비하고, 상기 진동막은 진동가능하게 지지된다. 상기 엘리먼트 내의 복수의 셀 중에서 제1 셀과 제2 셀은 서로 통하는 틈을 갖고, 상기 엘리먼트 내의 상기 제1 셀과 제3 셀은 서로 통하지 않고 있는 틈을 갖는다.

본 발명의 또 다른 특징은 첨부된 도면을 참조하여 주어지는 이하의 실시형태의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 트랜스듀서의 모식도다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 트랜스듀서의 평면도다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시형태에 따른 트랜스듀서의 제조방법을 설명하기 위한 도 1a의 IB-IB선에 따른 단면도다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 피검체 정보 취득장치의 모식도다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

트랜스듀서의 구성

우선, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 본 실시형태에 따른 트랜스듀서에 대해 설명한다. 도 1a는, 정전용량형 트랜스듀서의 평면도이고, 도 1b는, 도 1a의 IB-IB선에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 단면도이다. 본 실시형태에 따르면, 정전용량형 트랜스듀서는 복수의 셀(12)을 구비하고 있다. 각 셀(12)은, 캐비티로서 기능하는 틈을 사이에 두고 설치된 한 쌍의 전극을 구비하고, 2개의 전극 중 한쪽의 전극을 포함하는 진동막(9)이 진동 가능하게 지지된다. 구체적으로는, 각 셀(12)은, 제1 전극(1)과, 제2 전극(2)을 포함하는 진동막(9)을 구비하고, 제2 전극(2)은 제1 전극(1)과 틈(3)을 사이에 두고 대향한다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 각각의 엘리먼트(14)는 복수의 셀(12)을 구비한다. 정전용량형 트랜스듀서에서는, 이 엘리먼트(14) 단위로 신호가 입력 및 출력된다. 즉, 1개의 셀을 1개의 용량으로 생각한 경우, 엘리먼트 내의 복수 셀의 용량은 전기적으로 병렬접속되어 있다. 또한, 엘리먼트(14)가 복수 사용되는 경우, 엘리먼트들(14)은 서로는 전기적으로 분리되어 있다. 도 1a 및 도 1b에서는, 제1 전극(1)에 바이어스 전압이 인가되고, 제2 전극(2)은 신호 추출 전극으로서 기능한다. 즉, 엘리먼트(14)가 복수 사용되는 경우, 적어도 신호 추출 전극으로서 기능하는 제2 전극(2)은 다른 제2 전극(2)으로부터 전기적으로 분리되어 있을 필요가 있다. 제2 전극(2)으로부터 출력되는 신호(전기신호)는, 인출 배선(16)을 사용하여 인출된다. 바이어스 전압이 인가되는 제1 전극(1)은, 복수의 엘리먼트 중에서 서로 전기적으로 접속되어 있어도 되고, 또는 복수의 엘리먼트 중에서 서로 전기적으로 분리되어 있어도 된다. 또한, 제1 전극(1)과 제2 전극(2)의 기능을 반대로 하여도 된다. 즉, 하측의 제1 전극(1)을 신호 추출 전극으로 사용해도 되고, 진동막측의 제2 전극(2)을 바이어스 전압이 인가되는 전극으로 사용해도 된다. 또한, 인출 배선(16) 대신에, 예를 들어 관통 배선을 사용해도 된다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 진동막은, 제1 멤브레인(7)과, 제2 멤브레인(8)과, 제1 멤브레인(7)과 제2 멤브레인(8)에 끼워진 제2 전극(2)을 구비한다. 그러나, 제2 전극만을 갖고 진동가능한 진동막을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 제2 전극만으로 진동막을 구성해도 된다. 이와 달리, 제1 멤브레인과 제2 전극만으로 진동막을 구성해도 된다.

또한, 본 실시형태에 따르면, 제1 전극(1)은 기판(10) 위에 제1 절연막(11)을 개재하여 배치된다. 제1 전극(1) 위에는 제2 절연막(15)이 배치되어 있다. 그렇지만, 제1 전극(1)은 기판(10) 위에 제1 절연막(11)을 개재하지 않고 직접 배치되어 있어도 된다. 이와 달리, 제1 전극(1) 위에 제2 절연막(15)이 설치되지 않고 제1 전극(1)이 노출되어 있어도 된다.

트랜스듀서의 구동원리

이하, 정전용량형 트랜스듀서의 구동원리를 설명한다. 정전용량형 트랜스듀서가 초음파를 수신하기 위해서는, 제1 전극(1)과 제2 전극(2) 사이에 전위차가 생기도록, 전압 인가수단(미도시)으로부터 직류전압이 정전용량형 트랜스듀서의 제1 전극(1)에 인가된다. 이때, 정전용량형 트랜스듀서가 초음파를 수신하면, 제2 전극(2)을 갖는 진동막(9)이 진동한다. 따라서, 제2 전극(2)과 제1 전극(1) 사이의 거리가 변화하여, 정전용량이 변화한다. 이 정전용량 변화에 의해, 제2 전극(2)으로부터 신호(전류)가 출력되어, 인출 배선(16)을 통해 전류가 흐른다. 이 전류를 전류-전압 변환소자(미도시)를 사용하여 전압으로 변환한다. 이 전압은 초음파의 수신신호로서의 역할을 한다. 상기한 것과 같이, 인출 배선(16)의 구성을 변경함으로써, 직류전압을 제2 전극(2)에 인가하고, 제1 전극(1)으로부터 신호를 인출해도 된다.

또한, 초음파를 송신하기 위해, 제1 전극(1)에 직류전압을 인가하고, 제2 전극(2)에 교류전압을 인가한다. 이와 달리, 제2 전극(2)에 직류전압을 중첩한 교류전압(즉 극성 변화를 갖지 않는 교류전압)을 인가하여, 정전기력에 의해 진동막(9)을 진동시킨다. 이 진동에 의해, 초음파를 송신할 수 있다. 초음파를 송신하는 경우와 마찬가지로, 인출 배선(16)의 구성을 변경함으로써, 교류전압을 제1 전극(1)에 인가해서 진동막(9)을 진동시켜도 된다. 본 실시형태에 따르면, 정전용량형 트랜스듀서는, 초음파(음향파)의 송신 및 수신 중 적어도 한쪽을 행하는 것이 가능하다.

엘리먼트와 셀의 관계

본 실시형태에 따르면, 엘리먼트(14)가 구비하는 복수의 셀(12) 중에서, n개(n은 2 이상의 정수)의 셀(12)이 1개의 셀 군(13)을 구성하고 있다. "셀 군"은, 셀을 2개 이상(복수) 구비한 구성을 말한다. 전형적으로는, 셀 군 내의 전체 셀의 틈끼리는 통하고 있다(공간끼리가 연결되어 있다). 특히, 도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 3개의 셀이 1개의 에칭 구멍을 공유하고 있는 경우에는, 셀 군 내의 복수 셀의 틈은, 그 복수 셀의 틈을 형성하기 위해 설치된 공통의 에칭 구멍을 봉지하는 봉지부에 공간적으로 연결되어 있다. 또한, 1개의 엘리먼트(14)는 복수의 셀 군(13)을 구비하고, 셀 군들의 틈들은 서로 통하지 않고 있다.

도 1a 및 도 1b에서는, 엘리먼트(14)는 6개의 셀 군(13)을 구비한다. 각 셀 군(13)은 3개의 셀(12)로 구성되어 있다. 셀 군(13) 내부의 틈(3)은 에칭 구멍(5)을 통해 행해진 에칭에 의해 형성된다. 에칭 구멍(5)은 봉지부(6)에 의해 봉지되어 있다. 셀 군(13) 내부의 틈(3)끼리는 에칭공정중에 형성된 에칭로(4)를 통해 서로 통할 수 있다. 이에 반해, 틈(3)은 인접하는 셀 군(13) 사이의 틈(3)과 통하지 않고 있다.

지부(6)는 에칭 구멍(5)을 매립해서 에칭 구멍(5)을 봉지하기 위해 설치되어 있다. 이와 같이 하여, 틈(3) 내부에 액체와 외기가 침입하지 않는다. 특히, 에칭 구멍(5)을 감압화로 봉지하는 경우, 대기압에 의해 진동막(9)이 변형하여, 제1 전극(1)과 제2 전극(2) 거리가 짧아진다. 송신 효율 혹은 수신 감도는 제1 전극(1)과 제2 전극(2)의 실효거리의 1.5승에 비례하기 때문에, 감압 하에서 에칭 구멍(5)을 봉지하여, 틈(3)의 내부 압력을 대기압보다 낮은 압력으로 하는 것이 바람직하다. 에에 따라, 송신 효율 혹은 수신 감도(즉 변환 효율)를 향상시킬 수 있다. "실효거리"라는 용어는, 제1 전극(1)과 제2 전극(2) 사이에 놓인 절연막의 두께를 비유전률로 나누어 얻은 값과, 틈(3)의 깊이 방향의 길이를 더한 것을 말한다.

전술한 것과 같이, 본 실시형태에 따르면, 제1 셀 군 내의 셀(제1 셀과 제2 셀을 포함한다)의 틈끼리가 통하고 있다. 이에 반해, 제1 셀(제1 셀 군 내의 셀)과, 제1 셀 군을 구성하고 있지 않는 제3 셀(전형적으로는 제2 셀 군 내의 셀)은 틈끼리가 통하지 않고 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 셀의 고밀도 배치를 위해 에칭 구멍(5)을 공유한 경우에도, 엘리먼트의 변환 효율의 대폭적인 저하를 일으킬 가능성은 작아진다. 즉, 어떤 1개의 에칭 구멍(5)의 봉지 불량이 생긴 경우에도, 서로 연통하고 있는 틈을 갖는 셀들만의 변환 효율이 영향을 받는다. 틈끼리가 연통하지 않고 있는 셀들은 영향을 받지 않는다.

특히, 에칭 구멍(5)을 감압 하에서 봉지하더라도, 봉지 불량에 의해 틈 내부의 압력이 외기의 압력과 같아진 셀의 제1 및 제2 전극 사이의 거리는, 틈 내부가 감압 상태인 셀의 제1 및 제2 전극 사이의 거리보다 커진다. 따라서, 틈이 외기와 통한 셀의 변환 효율이 저하한다. 또한, 액 중에서 정전용량형 트랜스듀서를 사용한 경우, 봉지 불량의 에칭 구멍에 연결되어 있는 틈에는 물이 침입하여 버리는 일이 있다. 따라서, 변환 효율의 저하나 절연 불량을 일으키는 일이 있다. 그렇지만, 본 실시형태에 따르면, 에칭 구멍 중에서 한 개에 봉지 불량이 발생해도, 봉지 불량의 에칭 구멍과 틈이 연결되어 있는 셀 군 만이 봉지 불량이 된다. 따라서, 엘리먼트의 불량을 방지할 수 있다. 따라서, 변환 효율의 대폭적인 저하를 피할 수 있다. 또한, 봉지 불량의 발생이 감소하기 때문에, 정전용량형 트랜스듀서의 수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따르면, 셀 군(13) 내부의 에칭 구멍(5)의 수와 봉지부(6)의 수는, 셀 군을 구성하는 셀 수보다 적은 것이 바람직하다. 이와 같은 구성을 채용함으로써, 셀 수에 대한 에칭 구멍의 수의 비율을 줄일 수 있다. 따라서, 복수의 셀을 고밀도로 배치할 수 있어, 송신 효율 및 수신 감도를 향상시킬 수 있다. 특히, 셀들 사이의 거리가 도 1a 및 도 1b에 도시된 셀간 거리보다도 작아지도록 셀들을 배치한 경우, 셀 군 내의 셀 수에 대한 에칭 구멍의 수의 비율이 적은 쪽이 바람직하다. 또한, 에칭 구멍 및 봉지부는 1개의 셀 군의 포락선의 내측에 배치되는 것이 바람직하다. "셀 군의 포락선"이라는 용어는, 셀 군을 구성하는 셀 중에서 외주측에 배치된 모든 셀의 접선을 공유하는 곡선을 말한다. 이 포락선의 내측에 셀 군을 구성하는 모든 셀이 배치된다. 셀 수 에 대한 에칭 구멍의 수의 비율이 높아지면, 1개의 셀 군의 포락선의 외측에 에칭 구멍이 배치된다. 이에 따라, 셀 군끼리를 근접시키는 것이 어렵다. 그러나, 셀 수에 대한 에칭 구멍의 수의 비율이 적은 경우, 에칭 구멍이 1개의 셀 군을 구성하는 포락선의 내측에 배치되어, 셀 군끼리를 근접시킬 수 있다. 또한, 셀 군 내의 셀 수가 2개이고, 각 셀의 틈을 최소로 하는 경우에는, 셀 군의 포락선의 외측에 에칭 구멍이 배치되므로, 셀 군끼리를 근접시킬 수 없다. 따라서, 셀 군 내의 셀 수는 3개 이상으로 하는 것이 바람직하다.

더구나, 1개의 셀 군이 3개 이상의 셀로 구성되고, 1개의 셀 군의 에칭 구멍의 적어도 1개와 봉지부 중 적어도 각각 1개는, 각 셀의 중심으로부터 등거리의 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 에칭 구멍의 1개를 셀 군 내의 모든 셀의 중심으로부터 등거리의 위치에 배치함으로써, 모든 셀에 대해 에칭을 하는데 필요한 시간을 동일하게 할 수 있다. 따라서, 셀의 틈에 대한 오버에칭을 방지할 수 있다. 여기에서, "등거리의 위치"라는 용어는, 엄밀하게 등거리의 경우 뿐만 아니라, 각 셀의 틈을 형성하기 위한 에칭 시간이 같은 것으로 간주할 수 있는 대략 등거리의 위치를 말한다.

또한, 봉지부(6)의 형성을 안정적으로 용이하게 실현하기 위해, 에칭 구멍(5)이 형성되어 있는 영역에 있어서의 에칭로(4)의 폭을 에칭 구멍(5)의 폭보다 넓게 하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 밀집하게 셀을 배치하기 위해, 에칭 구멍(5)의 폭을 줄이는 것이 바람직하다. 구체적으로, 도 1a 및 도 1b에 있어서, 에칭 구멍(5)이 형성되어 있는 영역에 배치된 에칭로(4)를 기판(10) 위에 수직으로 투영하였을 때, 이 정사영의 크기가 에칭 구멍(5)의 기판(10) 위에 수직으로 투영된 정사영보다 크다. 또한, 에칭 구멍(5) 근방의 구조의 단면이 회전 대칭이기 때문에, 봉지를 안정적으로 용이하게 실현할 수 있어, 정전용량형 트랜스듀서의 수율을 향상시킬 수 있다. 즉, 에칭 구멍(5) 근방에서 회전 대칭이 아닌 단면을 갖는 구조와 달리, 도 1a 및 도 1b에 도시된 구성은 chemical vapor deposition(CVD) 등의 가스 유입 조건이 균일해지도록 한다. 따라서, 봉지 조건이 균일해질 수 있다. 그 결과, 봉지 불량이 발생하기 어렵다.

단, 에칭로(4)의 폭이 에칭 구멍(5)의 폭보다 큰 경우, 봉지는 안정적으로 행해진다. 그러나, 봉지 불량이 생겨 버리면, 변환 효율이 저하하기 쉽다. 즉, 도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 에칭로(4)가 넓다. 이에 따라, 에칭 구멍(5)이 매립되어도, 매립된 부분의 주변(봉지부의 바로 옆의 공간)의 에칭로의 공간에 의해 셀들의 틈이 서로 연결된다. 따라서, 에칭로(4)를 통해 틈끼리가 통하고 있는 셀 군은 1개소의 봉지부 불량의 영향을 받기 쉽다. 따라서, 이와 같은 경우에는, 다음과 같은 구성, 즉 1개의 엘리먼트 내에 있어서, 제1 셀 군 내의 셀의 틈끼리가 통하고, 제1 셀 군 내의 셀과 제2 셀 군의 셀은 틈끼리가 통하지 않고 있는 구성으로 하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 에칭로(4)의 틈(3)에 통하는 부분은, 에칭 구멍(5)이 형성된 부분보다 좁다. 이 기술은, 진동막(9)을 지지하는 영역을 증가시키기 위한 것이다.

본 실시형태에 따르면, 봉지부(6)가, 그 봉지부(6)에 연결되어 있는 복수의 셀의 각각의 중심부로부터 등거리의 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 에칭 구멍(5)이 그 에칭 구멍(5)을 둘러싸고 있는 각 셀의 중심으로부터 등거리의 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 셀의 틈(3)을 형성하는데 필요한 에칭 시간이 같아진다. 틈을 형성하데 필요한 시간이 같아지면, 에칭 구멍(5)을 셀끼리에서 공유해도, 변환 효율의 격차의 원인이 되는 에칭 잔류물이 틈(3) 내부에 남기 어렵다. 또한, 봉지부(6)를 이 봉지부(6)를 둘러싸는 셀들로부터 최단 거리의 위치에 배치함으로써, 고밀도로 셀을 배치할 수 있다. 여기에서, "등거리의 위치"란, 엄밀하게 등거리의 경우 뿐만 아니라, 각 셀의 틈(3)을 형성하기 위한 에칭 시간이 같은 것으로 간주할 수 있는 대략 등거리의 위치를 말한다.

더구나, 본 실시형태에 따르면, 1개의 셀 군은 3개의 셀로 구성되어, 각 셀 의 중심이 정삼각형을 형성하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 본 구성으로 함으로써, 엘리먼트 내의 복수의 셀을 대략 하니컴 형상으로 배치할 수 있다. 따라서, 셀을 가장 고밀도로 배치할 수 있어, 엘리먼트의 변환 효율을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 구성에 있어서, 봉지부(6)는 그 정삼각형의 중심부에 위치하는 것이 바람직하다. 여기에서, "정삼각형을 형성하는 위치"란, 엄밀하게 정삼각형을 형성하는 위치 뿐만 아니라, 대략 정상각형을 형성하고 복수의 셀의 하니컴 형상의 형성에 영향이 없는 위치를 말한다. 또한, "정삼각형의 중심부"라는 용어는, 엄밀하게 정삼각형의 중심 뿐만 아니라, 3개의 셀의 틈(3)을 각각 형성하기 위한 에칭 시간이 같은 것으로 간주할 수 있는 정삼각형의 대략 중심을 말한다.

또한, 본 실시형태에 따르면, 엘리먼트 내의 모든 셀 군은 같은 수의 셀로 구성된다. 그러나, 실시예 2에서 후술하는 것과 같이, 엘리먼트는 다른 수의 셀을 포함하는 2종류 이상의 셀 군을 포함해도 된다. 즉, 엘리먼트가 제1 셀 군과 제2 셀 군을 적어도 포함한다. 제1 셀 군은 n개(n은 2 이상의 정수)의 셀을 포함하고, 제2 셀 군은 m개(m은 2 이상의 정수)의 셀을 포함한다. 이 경우, n=m이면, 예를 들어, 도 1a 및 도 1b에 도시된 구성을 사용한다. 그러나, n≠m이면, 예를 들어, 도 2에 나타낸 구성을 사용한다. 도 2에 도시된 것과 같이, 셀 수가 다른 셀 군을 조합함으로써, 보다 고밀도로 셀을 배치하여, 변환 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 엘리먼트는 임의의 수의 셀 군(1은 제외)을 포함해도 된다. 1개 이상의 임의의 수의 엘리먼트를 사용해도 된다. 피검체 내에 있어서 넓은 영역의 정보를 취득하기 위해, 복수의 엘리먼트를 설치하는 것이 바람직하다.

트랜스듀서의 제조방법

다음에, 도 3a 내지 도 3f를 참조해서 본 실시형태에 따른 트랜스듀서의 제조방법을 설명한다. 도 3a 내지 도 3f는, 본 실시형태에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 제조방법을 나타낸 단면도이다. 도 3a 내지 도 3f는 도 1a의 IB-IB선에 따른 단면도에 대응한다. 이때, 도 3a 내지 도 3f에 있어서, 도 1 및 도 1b의 부재와 동일한 구성요소가 다른 부호를 갖는 경우도 있다.

도 3a에 나타낸 것과 같이, 먼저, 기판(50) 위에 제1 절연막(51)을 형성하고, 제1 절연막(51) 위에 제1 전극(41)을 형성한다. 기판(50)으로서는 실리콘 기판을 사용한다. 제1 절연막(51)은 기판(50)을 제1 전극(41)으로부터 전기적으로 절연하기 위해 설치하고 있다. 기판(50)이 글래스 기판과 같은 절연성 기판인 경우, 제1 절연막(51)은 형성하지 않아도 된다. 또한, 기판(50)은, 표면 거칠기가 작은 기판이 바람직하다. 표면 거칠기가 큰 경우, 본 공정의 후공정인 성막공정에서, 표면 거칠기가 전사된다. 또한, 제1 전극(41)과 제2 전극(42)(도 3e 참조) 사이의 거리가, 각 셀 사이, 각 엘리먼트 사이에서 변동되어 버린다. 이 격차는 변환 효율의 격차를 일으킨다. 따라서, 기판(50)은, 표면 거칠기가 작은 기판이 바람직하다. 또한, 제1 절연막(51) 및 제1 전극(41)도 표면 거칠기가 작은 도전 재료로 제조하는 것이 바람직하다. 제1 절연막(51)으로서는, 예를 들면, 질화 실리콘 막, 실리콘 산화막 등을 사용할 수 있다. 제1 전극(41)의 재료로서는, 예를 들면, 티타늄, 알루미늄 등을 사용할 수 있다.

다음에, 도 3b에 나타낸 것과 같이, 제1 전극(41) 위에 제2 절연막(52)을 형성한다. 제2 절연막(52)은, 제1 전극(41)과 제2 전극(42) 사이에 전압이 인가된 경우에 전극 사이의 전기적 단락 혹은 절연파괴가 발생하는 것을 방지하기 위해 설치된다. 단, 정전용량형 트랜스듀서를 저전압에서 구동하는 경우에는, 제1 멤브레인(47)(상세한 것은 후술한다)이 절연체로서 기능하기 때문에, 제2 절연막(52)을 형성하지 않아도 된다. 제2 절연막(52)은, 기판(50)과 마찬가지로, 표면 거칠기가 작은 절연재료로 제조하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제2 절연막(52)으로서 질화 실리콘 막, 실리콘 산화막 등을 사용할 수 있다.

다음에, 도 3c에 나타낸 것과 같이, 희생층(43)을 형성한다. 희생층(43)도 표면 거칠기가 작은 재료로 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 희생층(43)을 에칭하는 시간을 짧게 하기 위해, 에칭 속도가 빠른 재료로 희생층(43)을 제조하는 것이 바람직하다. 더구나, 희생층(43)을 제거하기 위한 에칭액 혹은 에칭 가스가 제2 절연막(52), 제1 멤브레인(47)(도 3d 참조) 및 제2 전극(42)을 거의 에칭하지 않도록 하는 재료로 희생층(43)을 제조하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 희생층(43)을 제거하기 위한 에칭액 혹은 에칭 가스에 의해, 제2 절연막(52), 제1 멤브레인(47), 제2 전극(42)의 일부가 에칭되면, 진동막의 두께 격차와 전극간 거리 격차가 발생하기 때문이다. 제2 절연막(52) 및 제1 멤브레인(47)이 질화 실리콘 막 혹은 실리콘 산화막에 의해 형성되는 경우, 크롬이 표면 거칠기가 작고 제2 절연막(52), 제1 멤브레인(47), 제2 전극(42)이 에칭되지 않는 에칭액을 사용해서 에칭할 수 있기 때문에, 희생층(43)을 크롬으로 제조하는 것이 바람직하다.

다음에, 도 3d에 나타낸 것과 같이, 희생층 위에 제1 멤브레인(47)을 형성한다. 제1 멤브레인(47)은 낮은 인장응력을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 300MPa 이하의 인장응력이 적절하다. 질화 실리콘 막의 인장응력은 300MPa 이하로 조절할 수 있기 때문에, 제1 멤브레인(47)을 질화 실리콘 막으로 형성하는 것이 바람직하다. 제1 멤브레인(47)이 압축응력을 갖는 경우, 제1 멤브레인(47)이 스틱킹(sticking) 혹은 휘어짐을 일으켜, 제1 멤브레인(47)이 크게 변형할 가능성이 있다. 이때, 스틱킹은, 희생층 제거후에 제1 멤브레인(47)을 포함하는 진동막이 기판측에 부착되어 버리는 결함이다. 또한, 제1 멤브레인(47)이 큰 인장응력을 갖는 경우에는, 제1 멤브레인(47)이 파괴될 가능성이 있다. 따라서, 제1 멤브레인(47)은 낮은 인장응력을 갖는 것이 바람직하다.

다음에, 도 3e에 나타낸 것과 같이, 제1 멤브레인(47) 위에 제2 전극(42)을 형성한다. 더구나, 제1 멤브레인(47) 위에 에칭 구멍(45)을 형성한다. 그후, 에칭 구멍(45)을 통해 희생층(43)을 제거한다. 진동막의 큰 변형을 방자하기 위해, 제2 전극(42)을 잔류응력이 작은 재료로 제조하는 것이 바람직하다. 더구나, 제2 멤브레인(48)(도 3f 참조) 혹은 봉지부(46)로서 기능하는 봉지층을 성막할 때의 온도에 의해 재료의 변질과 응력의 증가를 방지하기 위해, 제2 전극(42)을 내열성을 갖는 재료로 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 전극(42)이 노출된 상태에서 희생층 제거를 행하는 경우, 제2 전극(42)을 보호하는 도포된 포토레지스트를 제2 전극(42) 위에 남긴 채, 희생층 에칭을 행하는 일이 있다. 이와 같은 경우, 예를 들어, 포토레지스트의 응력에 의해, 제1 멤브레인(47)이 스틱킹하기 쉬워진다. 따라서, 제2 전극(42)이 노출된 상태에서(즉, 포토레지스트가 없이) 희생층 에칭을 행할 수 있도록, 제2 전극(42)이 에칭 내성을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로 제2 전극(42)이 예를 들어 티타늄 또는 알루미늄 실리콘 합금으로 제조하는 것이 바람직하다.

다음에, 도 3f에 나타낸 것과 같이, 제2 멤브레인(48)을 형성한다. 본 공정은, 제2 전극(42) 위에 제2 멤브레인(48)을 형성하는 공정과, 에칭 구멍(45)을 봉지하는 봉지부(46)를 형성하는 공정을 포함한다. 제2 멤브레인(48)을 형성함으로써, 원하는 스프링 상수를 갖는 진동막을 형성할 수 있다. 더구나, 제2 멤브레인(48)에 의해 에칭 구멍(45)을 봉지할 수 있다. 본 공정과 같이, 에칭 구멍(45)의 봉지공정과 제2 멤브레인(48)을 형성하는 공정이 단일 공정으로서 동시에 행해지는 경우, 진동막은 성막공정만을 통해 형성할 수 있다. 따라서, 진동막의 두께를 제어하기 쉽고, 두께 격차에 의한 진동막의 스프링 상수의 격차 또는 휘어짐의 격차를 줄일 수 있다. 그 결과, 셀 사이 혹은 엘리먼트 사이의 변환 효율의 격차를 저감할 수 있다.

단, 본 실시형태에 따르면, 에칭 구멍(45)의 봉지공정은 제2 멤브레인(48)의 형성공정과 분리될 수 있다. 즉, 제2 멤브레인(48)을 형성하고나서 봉지부(46)를 형성할 수 있다. 이와 달리, 봉지부(46)를 형성하고나서 제2 멤브레인(48)을 형성할 수도 있다. 또한, 제2 전극(42)을 형성하고, 제2 멤브레인(48)을 형성하고나서, 에칭 구멍(45)을 형성해도 된다. 에칭 구멍(45)을 형성후, 에칭 구멍(45)을 통해 희생층(43)을 제거한다. 최종적으로, 에칭 구멍(45)을 봉지한다. 이 봉지부(46)는 제3 멤브레인으로서 사용할 수도 있다.

제2 멤브레인(48)은, 낮은 인장응력을 갖는 재료로 제조하는 것이 바람직하다. 제1 멤브레인(47)과 마찬가지로, 제2 멤브레인(48)이 압축응력을 갖는 경우, 스틱킹 혹은 좌굴을 일으켜, 제2 멤브레인(48)이 크게 변형한다. 또한, 큰 인장응력의 경우, 제2 멤브레인(48)이 파괴되는 일이 있다. 따라서, 제2 멤브레인(48)은 낮은 인장응력을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로, 제2 멤브레인(48)은 응력 콘트롤이 가능하고 300MPa 이하의 낮은 인장응력을 갖는 질화 실리콘 막으로 제조하는 것이 바람직하다.

본 공정 후, 제1 전극을 제2 전극에 접속하는 배선을 형성하는 공정이 행해진다(미도시). 배선으로서는 예를 들어 알루미늄을 사용할 수 있다.

피검체 정보 취득장치

상기 실시형태에서 설명한 트랜스듀서는 초음파를 포함하는 음향파를 사용하는 피검체 정보 취득장치에 적용할 수 있다. 피검체로부터 방출된 음향파를 트랜스듀서가 수신하고, 전기신호를 출력한다. 트랜스듀서로부터 송신된 전기신호를 사용하여, 광흡수계수 등의 피검체의 광학특성값과 관련된 피검체 정보와, 음향 임피던스의 차이와 관련된 피검체 정보를 취득할 수 있다.

도 4a는, 광음향 효과를 이용한 피검체 정보 취득장치를 나타낸 것이다. 펄스광이 광원(2010)으로부터 발생되어 렌즈, 미러, 광화이버 등의 광학부재(2012)를 거쳐 피검체(2014)에 조사된다. 피검체(2014)는 광흡수체(2016)를 포함한다. 광흡수체(2016)는 펄스 광의 에너지를 흡수하여, 음향파의 한가지 종류인 광음향파(2018)를 발생한다. 프로브(022) 내부에 배치된 트랜스듀서(2020)는 광음향파(2018)를 수신해서 광음향파(2018)를 전기신호로 변환한다. 트랜스듀서(2020)는 전기신호를 신호처리부(2024)에 출력한다. 신호처리부(2024)는, 입력된 전기신호에 대하여 A/D변환이나 증폭 등의 신호처리를 행하고, 전기신호를 데이터 처리부(2026)에 출력한다. 데이터 처리부(2026)는, 입력된 신호를 사용해서 피검체 정보(광흡수계수 등의 피검체의 광학특성값과 관련된 특성정보)를 화상 데이터의 형태로 취득한다. 이때, 여기에서는, 신호처리부(2024)와 데이터 처리부(2026)를 총괄하여 "처리부"라고 한다. 데이터 처리부(2026)로부터 입력된 화상 데이터에 근거하여, 표시부(2028)에 의해 화상을 표시한다.

도 4b는, 음향파의 반사를 이용한 초음파 에코 진단장치 등의 피검체 정보 취득장치를 나타낸 것이다. 프로브 내의 트랜스듀서(2120)로부터 피검체(2114)에 송신된 음향파는 반사체(2116)에 의해 반사된다. 트랜스듀서(2120)는, 반사된 음향파(2118)를 수신해서 음향파(2118)를 전기신호로 변환한다. 그후, 트랜스듀서(2120)는 전기신호를 신호처리부(2124)에 출력한다. 신호처리부(2124)는, 입력된 전기신호에 대하여 A/D 변환이나 증폭 등의 신호처리를 행하여, 전기신호를 데이터 처리부(2126)에 출력한다. 데이터 처리부(2126)는, 입력된 신호를 사용해서 피검체 정보(음향 임피던스의 차이와 관련된 특성정보)를 화상 데이터의 형태로 취득한다. 이때, 여기에서는, 신호처리부(2124)와 데이터 처리부(2126)를 총괄하여 "처리부"하고 한다. 데이터 처리부(2126)로부터 입력된 화상 데이터에 근거하여 표시부(2128)에 의해 화상을 표시한다.

이때, 프로브는 기계적으로 주사를 행해도 된다. 이와 달리, 프로브는, 의사나 기사 등의 유저가 피검체에 대해 이동시키는 것(핸드헬드 프로브)이어도 된다. 또한, 도 4b와 같이, 반사파를 사용하는 장치는, 음향파를 송신하는 프로브와 음향파를 수신하는 프로브를 구비해도 된다.

더구나, 도 4a와 도 4b에 도시된 장치의 기능을 모두 겸비한 장치가 설치될 수도 있다. 즉, 이 장치는 피검체의 광학특성값과 관련된 피검체 정보와 음향 임피던스의 차이와 관련된 피검체 정보를 모두 취득하도록 하여도 된다. 이 경우, 도 4a에 도시된 트랜스듀서(2020)는, 음향파의 수신 뿐만 아니라, 음향파의 송신과 반사파의 수신을 행하여도 된다.

다음에, 본 실시형태에 따른 트랜스듀서에 대해 특정한 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

실시예 1

실시예 1을 도 1을 참조하여 설명한다. 실시예 1에 따르면, 정전용량형 트랜스듀서는 1개의 엘리먼트를 갖고 있다. 엘리먼트는, 3개의 셀(12)로 구성되는 셀 군(13)을 6개 갖고 있다. 각각의 셀(12)은, 제1 전극(1)과, 제1 전극(1)과 틈(3)을 사이에 두고 대향하는 제2 전극(2)을 포함하는 진동막(9)을 구비한다. 진동막(9)은 진동 가능하게 지지되어 있다. 진동막(9)은 제1 멤브레인(7)과 제2 멤브레인(8)과 제2 전극(2)을 포함한다. 제1 전극(1)은 인가된 바이어스 전압을 수신하는데 사용된다. 제2 전극(2)은 신호 추출 전극으로서의 역할을 한다. 본 실시형태에 따르면, 진동막은 원형 형상을 갖는다. 그러나, 진동막(9)이 사각형 또는 육각형 형상을 가져도 된다. 진동막(9)이 원형인 경우, 진동모드가 축대칭이다. 따라서, 불필요한 진동모드에 의해 발생된 진동막의 진동을 억제할 수 있다. 이 때문에, 원형 형상을 갖는 진동막(9)이 바람직하다.

실리콘 기판인 기판(10) 위에 형성된 제1 절연막(11)은 열산화에 의해 형성한 실리콘 산화막이다. 제1 절연막(11)은 두께가 1㎛이다. 제2 절연막(15)은 plasma enhanced chemical vapor deposition(PE-CVD)에 의해 형성한 실리콘 산화막이다. 제1 전극(1)은 티타늄으로 형성된다. 제1 전극(1)은 두께가 50nm이다. 제2 전극(2)은 티타늄으로 형성된다. 제2 전극92)은 두께가 100nm이다. 제1 멤브레인(7)과 제2 멤브레인(8)의 각각은 PE-CVD에 의해 제조한 질화 실리콘 막이며, 200MPa 이하의 인장응력을 갖는다. 또한, 제1 멤브레인(7)과 제2 멤브레인(8) 각각의 직경은 25㎛이다. 제1 멤브레인(7)은 두께는 0.4㎛이고, 제2 멤브레인(8)은 두께가 0.7㎛이다. 틈(3)의 깊이는 0.2㎛이다.

셀 군(13) 내부에는, 셀 군(13)을 구성하는 3개의 셀의 틈(3)을 형성하기 위한 에칭로(4)와 에칭 구멍(5)이 설치된다. 에칭 구멍(5)은 봉지부(6)로 봉지되어 있다. 틈(3)이 봉지부(6)에 의해 외기로부터 차단되어 있기 때문에, 틈 내부의 압력을 200Pa로 유지할 수 있다. 또한, 외기가 틈(3)에 침입하는 것을 방지하기 위해, 봉지부(6)의 두께가 틈(3)의 깊이의 2.7배 이상인 것이 바람직하다. 특히, PE-CVD에 의해 형성된 막의 균일성이 low pressure chemical vapor deposition(LPCVD)에 의해 형성된 막의 균일성에 비해 낮기 때문에, 봉지부(6)의 두께를 틈(3)의 깊이의 2.7배 이상으로 하는 것이 바람직하다.

에칭 구멍(5)이 형성되어 있는 에칭로(4) 부분의 폭은 6㎛이다. 에칭 구멍(5)의 직경은 4㎛이다. 에칭 구멍(5)의 크기가 에칭로(4)의 폭보다 작으며, 에칭 구멍(5)의 단면이 회전 대칭이다. 따라서, 봉지부(6)의 형성이 용이해진다. 제2 멤브레인(8)의 형성이 봉지공정에서 행해지는 경우, 0.7㎛ 두께의 제2 멤브레인(8)을 성막함으로써, 봉지부(6)도 동시에 형성할 수 있다.

본 실시예에서와 같이, 3개의 셀의 틈(3)을 1개의 에칭 구멍(5)을 통한 에칭에 의해 형성하는 경우, 셀 군 내의 셀을 고밀도로 배치할 수 있다. 예를 들면, 이와 같은 경우에, 셀마다 봉지부를 설치하는 경우(즉, 1셀에 대해 1개의 에칭 구멍인 경우)와 비교하여, 셀 수를 40% 이상 증가시킬 수 있다. 따라서, 변환 효율을 40% 향상시키는 것이 가능하다. 이때, 이 비교에서는, 셀과 봉지부의 거리가 같다.

또한, 본 실시예에 따르면, 엘리먼트(14)는 복수의 셀 군(13)으로 구성되어 있다. 서로 다른 셀군의 틈(3)이 서로 통하고 있지 않다. 따라서, 1개의 봉지부(6)가 봉지 불량이 발생해도, 불량의 봉지부(6)와 통하고 있는 셀만이 불량으로 된다. 따라서, 엘리먼트(14)의 불량을 피할 수 있다. 그 결과, 트랜스듀서의 변환 효율이 대폭적으로 저하하지 않는다. 더구나, 정전용량형 트랜스듀서의 수율을 향상시킬 수 있다.

실시예 2

다음에, 실시예 2에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 구성을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 실시예에 따른 정전용량형 트랜스듀서의 평면도다. 제1 실시예와 달리, 실시예 2에 따른 정전용량형 트랜스듀서는, 엘리먼트를 구성하는 복수의 셀 군이 2 종류 갖는다.

본 실시예에 따르면, 정전용량형 트랜스듀서는, 3개의 셀(32)로 구성되는 복수의 제1 셀 군(33)과, 4개의 셀(32)로 구성되는 복수의 제2 셀 군(35)을 각각 구비한 엘리먼트(34)를 2개 갖고 있다. 셀(32)과 제1 셀 군(33)의 구성은, 실시예 1의 셀 군(13)과 거의 같다. 따라서, 셀(32)의 구성과 제1 셀 군(33)의 구성에 대한 설명을 반복하지 않는다.

제2 셀 군(35)은 4개의 셀(32)로 구성되어 있다. 2개의 에칭 구멍(25)을 통한 에칭에 의해 4개의 셀(32)의 틈(23)이 형성되어 있다. 에칭로(24)의 폭은 6㎛이다. 에칭 구멍(25)의 직경은 4㎛이다. 에칭 구멍(25)의 크기가 에칭로(24)의 폭보다 작으며, 에칭 구멍(25)의 단면이 회전 대칭이다. 따라서, 봉지부(26)의 형성이 용이해진다. 본 실시예에 따르면, 전술한 실시예와 마차가지로, 0.7㎛ 두께의 제2 멤브레인층을 성막함으로써 봉지부(26)도 형성하고 있다.

전술한 것과 같이, 본 실시형태에 따르면, 엘리먼트는, 3개의 셀로 구성되는 제1 셀 군(33)과, 4개의 셀로 구성되는 제2 셀 군(35)을 구비하고 있다. 제2 셀 군(35)은 엘리먼트의 외측의 영역(가장자리 영역)에 배치되어 있다. 제1 실시에와 달리, 이와 같은 구성으로 함으로써, 엘리먼트의 가장자리 영역부의 스페이스에도 셀을 배치할 수 있다. 따라서, 엘리먼트 내에 보다 많은 셀을 배치할 수 있다. 그 결과, 본 실시예에 따르면, 정전용량형 트랜스듀서는 변환 효율을 더욱 더 높일 수 있다.

전술한 것과 같이, 본 발명은, 변환 효율의 대폭적인 저하를 일으킬 가능성이 작은 트랜스듀서와, 이 트랜스듀서의 제조방법을 제공할 수 있다.

예시적인 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시형태에 한정되지 않는다는 것은 자명하다. 이하의 청구범위의 보호범위는 가장 넓게 해석되어 모든 변형, 동등물 구조 및 기능을 포괄하여야 한다.

Claims (21)

1. 복수의 셀을 포함하는 적어도 1개의 엘리먼트를 구비한 트랜스듀서로서,
   각 셀은 틈을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 전극과 이들 전극 중 한쪽의 전극을 포함하는 진동막을 구비하고, 상기 진동막은 진동가능하게 지지되고,
   상기 엘리먼트 내의 복수의 셀 중에서 제1 셀과 제2 셀은 서로 통하는 틈을 갖고, 상기 엘리먼트 내의 상기 제1 셀과 제3 셀은 서로 통하지 않고 있는 틈을 갖는, 트랜스듀서.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 엘리먼트는, 틈끼리가 서로 통하고 있는 n개(n은 2 이상의 정수)의 셀로 구성되는 제1 셀 군과, 틈끼리가 서로 통하고 있는 m개(m은 2 이상의 정수)의 셀로 구성되는 제2 셀 군을 포함하고,
   상기 제1 셀 군의 틈은 상기 제2 셀 군의 틈과 통하지 않고 있는 트랜스듀서.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 엘리먼트는, 상기 제1 및 제2 셀 군을 포함하는 복수의 셀 군을 구비한 트랜스듀서.
   
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 제1 셀 군 및 제 2 셀 군 각각의 셀의 틈끼리는, 틈을 형성하기 위한 에칭공정 중에 형성된 에칭로를 통해 서로 통하고 있는 트랜스듀서.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 엘리먼트는, 상기 제1 및 제2 셀 군을 포함하는 복수의 셀 군을 구비하고,
   각각의 상기 셀 군 내에 있어서, 상기 에칭 구멍을 봉지하고 있는 봉지부의 수가 셀 수보다도 적은 트랜스듀서.
   
6. 제 2항에 있어서,
   상기 제1 셀 군의 셀 수가 상기 제2 셀 군의 셀 수와 동일한 트랜스듀서.
   
7. 제 2항에 있어서,
   상기 제1 셀 군의 셀 수가 상기 제2 셀 군의 셀 수와 다른 트랜스듀서.
   
8. 제 5항에 있어서,
   상기 복수의 셀 군 각각에 있어서, 셀 군의 포락선의 내측에 상기 봉지부가 배치되어 있는 트랜스듀서.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 봉지부는, 상기 봉지부에 통하고 있는 셀 군 내의 셀의 중심으로부터 등거리의 위치에 배치되어 있는 트랜스듀서.
   
10. 제 6항에 있어서,
    상기 엘리먼트 내의 복수의 셀 군 각각은 3개의 셀을 포함하고, 상기 봉지부의 수가 1이고,
    상기 3개의 셀은, 상기 셀 군 내의 상기 3개의 셀의 중심이 정삼각형을 형성하도록 배치되어 있고, 상기 복수의 셀 군 각각의 내부의 봉지부는 상기 정삼각형의 중심에 위치하는 트랜스듀서.
    
11. 제 4항에 있어서,
    상기 엘리먼트는 기판 위에 형성되어 있고,
    상기 에칭로가 상기 기판 위에 수직으로 투영될 때, 상기 에칭 구멍이 형성된 영역에 있어서 상기 에칭로의 투영된 부분의 크기가 상기 기판 위에 수직으로 투영된 상기 에칭 구멍의 크기보다도 큰 트랜스듀서.
    
12. 제 11항에 있어서,
    상기 틈에 통하는 상기 에칭로의 부분이, 상기 에칭 구멍이 형성된 상기 에칭로의 부분보다 좁은 트랜스듀서.
    
13. 복수의 셀을 각각 구비한 복수의 셀 군을 포함하는 엘리먼트를 1개 이상 구비한 트랜스듀서로서,
    상기 복수의 셀 각각은, 틈을 사이에 두고 설치된 한 쌍의 전극과, 상기 전극들 중에서 한쪽의 전극을 포함하는 진동막을 구비하고, 상기 진동막은 진동 가능하게 지지되고,
    각각의 상기 셀군의 복수의 셀의 틈은, 상기 복수의 셀의 틈을 형성하기 위해 사용된 공통의 에칭 구멍을 봉지하는 봉지부에 통하고 있고,
    상기 복수의 셀 군 중에서 한 개의 셀 군의 틈은 다른 셀 군의 틈과 통하지 않고 있는 트랜스듀서.
    
14. 제 13항에 있어서,
    상기 복수의 셀 군 각각에 있어서, 셀 군의 포락선의 내측에 상기 봉지부가 배치되어 있는 트랜스듀서.
    
15. 제 14항에 있어서,
    상기 봉지부는, 상기 봉지부에 통하고 있는 셀 군 내의 셀의 중심으로부터 등거리의 위치에 배치되어 있는 트랜스듀서.
    
16. 제 13항에 있어서,
    상기 복수의 셀 군 각각은 3개의 셀을 포함하고, 상기 봉지부의 수가 1인 트랜스듀서.
    
17. 제 16항에 있어서,
    상기 셀 군 내의 상기 3개의 셀은, 상기 3개의 셀의 중심이 정삼각형을 형성하도록 배치되어 있고, 각 셀 군 내의 상기 봉지부는 상기 정삼각형의 중심에 위치하는 트랜스듀서.
    
18. 제 13항에 있어서,
    상기 엘리먼트는 기판 위에 형성되어 있고,
    상기 에칭로가 상기 기판 위에 수직으로 투영될 때, 상기 에칭 구멍이 형성된 영역에 있어서 상기 에칭로의 투영된 부분의 크기가 상기 기판 위에 수직으로 투영된 상기 에칭 구멍의 크기보다도 큰 트랜스듀서.
    
19. 제 18항에 있어서,
    상기 틈에 통하는 상기 에칭로의 부분이, 상기 에칭 구멍이 형성된 상기 에칭로의 부분보다 좁은 트랜스듀서.
    
20. 제1 전극과, 상기 제1 전극으로부터 틈을 사이에 두고 떨어진 멤브레인과, 상기 멤브레인 위에 형성된 제2 전극을 각각 구비한 복수의 셀을 포함하는 엘리먼트를 1개 이상 구비한 트랜스듀서의 제조방법으로서,
    상기 제1 전극 위에 희생층을 형성하는 단계와,
    상기 희생층 위에 멤브레인을 형성하는 단계와,
    상기 멤브레인에 에칭 구멍을 형성하는 단계와,
    상기 에칭 구멍을 통해 상기 희생층을 에칭함으로써 상기 틈을 형성하는 단계와,
    상기 에칭 구멍을 봉지하는 단계를 포함하고,
    상기 엘리먼트 내의 복수의 셀 중 제1 셀과 제2 셀은 각각 틈끼리가 서로 통하고, 상기 엘리먼트 내부의 상기 제1 셀과 제3 셀은 각각의 틈끼리가 서로 통하지 않도록, 상기 희생층 및 상기 에칭 구멍을 형성하는 트랜스듀서의 제조방법.
    
21. 청구항 1 또는 13에 기재된 트랜스듀서와,
    처리부를 구비하고,
    상기 트랜스듀서는, 피검체로부터의 음향파를 수신해서 상기 음향파를 전기신호로 변환하고,
    상기 처리부는, 상기 전기신호를 사용해서 상기 피검체에 관한 정보를 취득하는 피검체 정보 취득장치.

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