JP4724501B2 - 超音波トランスデューサおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
図2は、本実施の形態1における超音波トランスデューサ(CMUT)を示した上面図である。図2では、1つのCMUTを示している。CMUTは、下部電極(第1電極)302と、下部電極302上に形成された空洞層304と、空洞層304に形成された絶縁膜の突起306と、空洞層304上に形成された上部電極(第2電極)307などを備えて構成される。310は空洞部を形成するためのウェットエッチング孔である。すなわち、ウェットエッチング孔310は、空洞部となる空洞層304に接続されている。311は下部電極302へ接続する開口部、312は上部電極307へ接続する開口部である。上部電極307と空洞層304の間に空洞層304および下部電極302を覆うように絶縁膜が形成されているが、空洞層304、下部電極302を示すために図示していない。前記絶縁膜に形成した突起306は、実際には上部電極307の下部にあるので、上面からは見ることはできないが、図2では、理解の助けのために示してある。
本実施の形態2におけるCMUTは、電極間の空洞部にある絶縁膜の突起と電極(上部電極)が重ならないことを特徴とするものである。
本実施の形態3におけるCMUTも、電極間の空洞部にある絶縁膜の突起と電極(下部電極)が重ならないことを特徴とするものである。
102 空洞層
103 メンブレン
104 上部電極
301,1501,1701 絶縁膜
302,1502,1702 下部電極
303,1503,1703 絶縁膜
304,1504,1704 空洞層
305,1505,1705 絶縁膜
306,1506,1706 突起
307,1507,1707 上部電極
308,1508,1708 絶縁膜
309,1509,1709 絶縁膜
310,1510,1710 ウェットエッチング孔
311,1511,1711 開口部
312,1512,1712 開口部
404 多結晶シリコン膜
405 開口部
407 犠牲層
408 窪み
413 開口部
1513,1713 開口部
1514,1714 突起の外周面
1515,1715 開口部の内周面
Claims (11)
- 第1電極と、
空洞層と、
前記空洞層を介して前記第1電極と対向する第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に形成され、前記空洞層に突き出た突起を有する第1絶縁膜とを備え、
前記第1電極と前記第2電極の少なくとも一方の電極には、前記突起と上面から見て重なる位置に配置され、第2絶縁膜で埋め込まれた開口部が設けられていることを特徴とする超音波トランスデューサ。 - 請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、
前記第1絶縁膜はシリコン酸化膜であることを特徴とする超音波トランスデューサ。 - 請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、
前記第1絶縁膜は前記空洞層と前記第2電極の間に配置されていることを特徴とする超音波トランスデューサ。 - 請求項3記載の超音波トランスデューサにおいて、
前記開口部は前記第2電極に設けられていることを特徴とする超音波トランスデューサ。 - 請求項3記載の超音波トランスデューサにおいて、
前記開口部は前記第1電極に設けられていることを特徴とする超音波トランスデューサ。 - 請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、
前記突起の外周面と前記一方の電極の開口部の内周面との距離は前記第1絶縁膜の膜厚以上であることを特徴とする超音波トランスデューサ。 - 第1電極を形成する工程と、
前記第1電極上に犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層に窪みを形成する工程と、
前記犠牲層を覆うように第1絶縁膜を形成するとともに、前記窪みに充填して前記第1絶縁膜の突起を形成する工程と、
前記第1絶縁膜上に第2電極を形成する工程と、
前記第2電極および前記第1絶縁膜を覆う第2絶縁膜を形成する工程と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して前記犠牲層に達する開口部を形成する工程と、
前記開口部を利用して前記犠牲層を除去することにより空洞層を形成する工程とを有することを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。 - 請求項7記載の超音波トランスデューサの製造方法において、
前記第2電極に第2開口部を形成する工程をさらに有し、
前記第2開口部は前記第2絶縁膜により埋め込まれ、
前記第2開口部は前記第1絶縁膜の突起と上面から見て重なる位置に配置されることを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。 - 請求項8記載の超音波トランスデューサの製造方法において、
前記突起の外周面と前記第2開口部の内周面との距離は前記第1絶縁膜の膜厚以上であることを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。 - 請求項7記載の超音波トランスデューサの製造方法において、
前記第1電極に第2開口部を形成する工程と、
前記第2開口部を第3絶縁膜で埋め込む工程をさらに有し、
前記第2開口部は前記第1絶縁膜の突起と上面から見て重なる位置に配置されていることを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。 - 請求項10記載の超音波トランスデューサの製造方法において、
前記突起の外周面と前記第2開口部の内周面との距離は前記第1絶縁膜の膜厚以上であることを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。
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