JP5812625B2 - 静電容量型電気機械変換装置の製造方法 - Google Patents
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Description
Micromachined Ultrasonic Transducer)は、圧電素子の代替品として研究されている。このようなCMUTによると、振動膜の振動を用いて超音波を送信、受信することができ、特に液中において優れた広帯域特性を容易に得ることができる。こうした装置の一つに、シリコン基板上に接合等により形成した単結晶シリコン振動膜を用いる静電容量型電気機械変換装置がある(特許文献1参照)。特許文献1では、シリコン基板の接合を溶融接合で行い、接合後に単結晶シリコン膜を露出させ、溶融接合した膜を有するセルを形成することで作製された静電容量型電気機械変換装置が示されている。
(実施例1)
実施例1の静電容量型電気機械変換装置の作製方法を図1−1〜図3を用いて説明する。本実施例では、振動膜変形量の差が10nm以下となるように周回溝を設ける。周回溝の幅107及び最外周部のセルと周回溝間の距離19は凹部3の直径と同等の45μmとし、周回溝を設ける領域20は45μmとする。
実施例2の静電容量型電気機械変換装置の作製方法を図1−1、図1−2、図4、図5、図6(a)を用いて説明する。本実施例の作製方法は、実施例1とほぼ同様である。図4のC−D間の断面図が、図1−1(g)であり、図4のC’−D’間の断面図が、図5である。また図6(a)は、図1−1(b)と図1−1(c)の工程を同一工程とする時の図である。実施例2の作製方法では、前述の図7に基づいて、振動膜変形量の差が2nm以下となるような条件の溝を設ける。
実施例3の静電容量型電気機械変換装置の作製方法を図1−1、図1−2、図4、図5、図6(b)を用いて説明する。本実施例の静電容量型電気機械変換装置の作製方法は、実施例1とほぼ同様である。図4のC−D間の断面図が、図1−2(g)であり、図4のC’−D’間の断面図が、図5である。また図6(b)は、溝上の単結晶シリコン膜を除去する工程を示す図である。本実施例でも、実施例2と同等のほぼ周回する溝を設ける。
Claims (9)
- 第一のシリコン基板上に絶縁層を形成し、前記絶縁層に複数の凹部を形成する工程と、
第二のシリコン基板を前記複数の凹部上に接合する工程と、
前記第二のシリコン基板を薄化し、シリコン膜を形成する工程と、
を有する静電容量型電気機械変換装置の作製方法であって、
前記静電容量型電気機械変換装置は、前記第一のシリコン基板と前記複数の凹部上の前記シリコン膜とを有するセル構造を少なくとも一つ以上含む素子を複数有し、
前記第二のシリコン基板を前記絶縁層上に接合する工程の前に、前記複数の凹部の周囲の前記絶縁層に、前記素子毎に独立に溝を形成する工程を含むことを特徴とする作製方法。 - 前記一つ以上の凹部と前記溝との間を電気的に分離する工程を有することを特徴とする請求項1に記載の作製方法。
- 前記溝の上に形成される前記シリコン膜を除去する工程を有することを特徴とする請求項1または2に記載の作製方法。
- 前記溝は、始点と終点とを有し、両点の間の前記絶縁層には形成されていない溝であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の作製方法。
- 前記溝の始点と終点との間の前記絶縁層上に、前記凹部上の電極と繋がった電気配線を形成する工程を有することを特徴とする請求項4に記載の作製方法。
- 前記溝は、連続的に閉じて前記素子を周回することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の作製方法。
- 前記溝を横切って、前記凹部上の電極と繋がった電気配線を形成する工程を有することを特徴とする請求項6に記載の作製方法。
- 前記溝は、前記一つ以上の凹部の周囲に複数重、並行して形成されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の作製方法。
- 前記素子毎に独立した溝を設ける領域を、50μm以上とすることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の作製方法。
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