技术领域本发明涉及使用贯通布线的诸如电子器件和微电气机械系统(MEMS)器件的器件的制作方法。
背景技术：
需要以LSI为代表的集成电路的更快的高性能系统。为了实现集成电路的更快的更高性能的系统，需要使用三维结构的芯片安装技术。出于这种目的，使用能够以最短的距离电连接芯片的贯通布线。在这种情况下，贯通布线和其它电气布线需要在线与基板之间具有足够的绝缘性能的绝缘膜。特别地，需要高驱动电压或输出电压的电子器件需要在电极、布线和基板之间具有高的绝缘性能。一些电子器件需要薄的基板以满足性能要求。例如，对于超声换能器，基板的希望厚度小于或等于超声波的波长的一半，以减少来自基板的反射对器件性能的影响。在例子中，在高频率侧具有约20MHz的频率的超声换能器的基板如果由硅制成优选具有约250μm或更小的厚度。为了制作具有薄基板的电子器件，存在从制作处理的开始使用具有希望的厚度的薄基板的技术和在制作处理的开始使用比希望厚度厚的基板的技术。前一种方法需要通过接合薄基板与支撑基板获得必要的机械强度，以防止基板在制作中变形或破坏。随着制作中使用的薄基板的直径增加，对于支撑基板的要求增加。在这种情况下，根据接合薄基板与支撑基板的方法，制作处理可明显受限。例如，当薄基板和支撑基板通过使用粘接剂被接合在一起时，根据粘接剂的化学品耐性和温度耐性，可用于制作处理的化学品和最高温度受限。在后一种方法中，通过使用厚基板执行制作处理的前半段，但基板在制作处理的后半段中减小到希望的厚度。在这种情况下，制作处理的前半段具有高的灵活性。日本专利公开No.2012-195514公开了用于通过使用具有比希望厚度大的厚度的基板执行制作处理的前半段并且在制作处理的后半段中将基板的厚度减小到希望厚度的技术。在该技术中，在基体基板中形成非贯通的通路孔，在通路孔的内壁上形成绝缘膜，并且然后形成元件单元。在基体基板的厚度减小且在减薄的基板的地表面上形成绝缘膜之后，形成贯通布线。在这种情况下，由于在形成元件单元之前在通路孔的内壁上形成绝缘膜，因此，可在足够高的温度(例如，800℃或更高)形成绝缘膜。这允许在通路孔的内壁上形成具有高的介电强度的绝缘膜。这是由于高温沉积与低温沉积相比可形成更高质量的绝缘膜。据悉，与通过400℃或更低的温度的化学气相沉积(CVD)形成的氧化硅膜相比，例如通过800℃或更高的温度的热氧化形成的硅热氧化物膜具有更高的致密度、更高的厚度均匀性和更高的介电强度。但是，在日本专利公开No.2012-195514中公开的方法需要在形成元件之后去除基板背面的绝缘膜并且再次形成绝缘膜以形成薄基板。优选在400℃或更低的温度形成要在基板背面形成的绝缘膜，以防止损伤基板上的元件单元。这可导致基板背面的绝缘膜的介电强度对于需要高电压的器件来说是不足的。
技术实现要素：
根据本发明的一个方面，提供一种包括包含电极的元件部分、包含第一表面和与第一表面相反的第二表面的基板、以及从第一表面延伸到第二表面的贯通布线的器件的制作方法。电极与贯通布线电连接。所述方法包括以下步骤：从基板的第一表面形成第一孔，第一孔具有第一孔不穿过基板的深度；在第一孔的内壁上形成第一绝缘膜；从基板的与第一绝缘膜相反的第二表面形成到达第一绝缘膜的第二孔；在第二孔上形成第二绝缘膜；将贯通布线的材料注入到第一孔中；在第一表面上形成元件部分，元件部分与贯通布线的材料电连接；从基板的第二表面将基板减薄至第二绝缘膜；和在第二绝缘膜上形成布线部分，布线部分与贯通布线的材料连接。所述方法允许，不管器件的基板的厚度如何，在形成贯通布线和元件部分之前，在其中形成贯通布线的通路孔的内壁上和在与基板背面布线对应的基板的背面上，形成绝缘膜。这允许通过使用高温沉积技术形成绝缘膜，由此提供高绝缘电阻。这提供包括具有高的电气可靠性的电子器件的各种器件。所述方法在提高薄基板器件的电气可靠性方面是特别有效的，这曾是难以实现的。根据本发明的另一方面，按照绝缘基板中的非贯通通路孔和贯通布线、然后元件部分的顺序，制作电子器件。这允许使用具有足够高的绝缘电阻的绝缘基板，由此提供具有高的电气可靠性的电子器件。从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。附图说明图1A是示出根据本发明的实施例的制作方法的例子的电子器件的截面图。图1B是电子器件的截面图。图1C是电子器件的截面图。图1D是电子器件的截面图。图1E是电子器件的截面图。图1F是电子器件的截面图。图1G是电子器件的截面图。图1H是电子器件的截面图。图1I是电子器件的截面图。图1J是电子器件的截面图。图1K是电子器件的平面图。图2A是示出制作方法的第一例子的器件的截面图。图2B是器件的截面图。图2C是器件的截面图。图2D是器件的截面图。图2E是器件的截面图。图2F是器件的截面图。图2G是器件的截面图。图2H是器件的截面图。图2I是器件的截面图。图2J是器件的截面图。图2K是器件的截面图。图2L是器件的截面图。图2M是器件的截面图。图2N是器件的截面图。图3A是示出制作方法的第一例子的器件的平面图。图3B是器件的平面图。图4A是示出根据本发明的实施例的器件的应用例的示图。图4B是示出根据本发明的实施例的器件的另一应用例的示图。具体实施方式根据本发明实施例的器件的制作方法包括使用半导体基板作为基板的方法和使用绝缘基板作为基板的方法。首先将描述使用半导体基板的方法。从半导体基板的第一表面形成用于贯通布线的非贯通通路孔。然后，在包含通路孔的内壁的基板的表面上，形成第一绝缘膜。然后，从基板的与第一表面相反的第二表面形成到达通路孔的底部上的第一绝缘膜的开口，在开口的底部上形成第二绝缘膜。然后，在通路孔中形成贯通布线。然后，在第一表面上形成与贯通布线电连接的元件单元。然后，基板从第二表面减小厚度，使得第二表面变得基本上与开口底部上的第二绝缘膜齐平。然后，通过例如在第二绝缘膜中形成开口以露出贯通布线的与第二表面相邻的端面，在第二绝缘膜上形成与贯通布线电连接的布线部分。在使用绝缘基板的实施例中，在基板的两个相反表面中的第一表面中形成非贯通通路孔。然后，从基板的相反表面中的第二表面形成开口，使得保留通路孔的底部上的基板材料。然后，在通路孔中形成贯通布线。然后，在第一表面上形成与贯通布线电连接的元件单元。然后，基板从第二表面减小厚度，使得第二表面变得与开口底部上的基板材料齐平。然后，通过在基板材料中形成开口以露出贯通布线的第二表面上的端面，在基板材料上形成与贯通布线电连接的布线部分。在将参照附图描述本发明的实施例和例子的同时，将理解，所述实施例和例子仅为了例示而给出，不意图限制本发明，并且可在本发明的范围内作出各种修改和改变。实施例将参照图1A～1K描述根据本发明的实施例的制作电子器件的方法。图1A～1J是根据此实施例的电子器件的截面图，图1K是该电子器件的平面图。虽然在制作电子器件的处理中一般在一个基板上形成多个元件，但图1A～1K为了图示的目的示出了包含一个电子器件的最小结构。首先，如图1A所示，制备基板1。基板1是半导体基板。例如，基板1是硅基板。基板1包含第一表面1a和处于第一表面的相反侧的第二表面1b。第一表面1a和第二表面1b可相互平行。例如，基板1具有350μm～1000μm的厚度。将通过使用基板1是硅基板的例子描述用于制作基板1的方法。与由其它材料制成的基板相比，硅基板具有容易加工的优点。然后，如图1B所示，从基板1的第一表面1a形成用于容纳贯通布线6(参照图1F)的非贯通通路孔2(包含2-1和2-2)。它与具有不穿过基板1的深度的第一孔对应。通路孔2的形状、数量和配置根据应用由光刻法限定。通路孔2具有20μm～100μm的直径，并且沿横向以200μm的节距、沿纵向以2mm的节距被排列。通路孔2的深度基本上与电子器件的最终基板1的厚度相同，例如，为10μm～300μm(即，300μm或更小)。在形成通路孔2时，例如，通过使用由光刻法限定的光致抗蚀剂图案(未示出)作为蚀刻掩模，加工基板1。通过使用例如反应离子蚀刻(RIE)技术形成通路孔2。在形成通路孔2之后，通过使用适当的技术去除蚀刻掩模。通路孔2可具有平滑的内壁2a，以实现高的电气绝缘。例如，通路孔2的内壁2a的表面粗糙度在最大高度Rmax处优选为50nm或更小。如果通路孔2的内壁2a在RIE之后不足够平滑，那么对内壁2a进行平滑化处理。例如，在内壁2a的表面上形成氧化硅膜，然后，通过使用诸如氟化氢和缓冲氟化氢(BHF)的化学品去除氧化硅膜。这允许内壁2a被平滑化。在氢气气氛中加热内壁2a对将内壁2a平滑化也是有效的。根据需要多次执行平滑化处理。然后，如图1C所示，在通路孔2的内壁2a上形成第一绝缘膜3(参照图1B)。第一绝缘膜3可以是具有高的介电强度的膜。出于这种目的，在高温下形成第一绝缘膜3。第一绝缘膜3的例子包含通过800℃或更高的温度下的热氧化形成的硅热氧化物膜、通过800℃或更高的温度下的CVD形成的氮化硅膜、以及由这些膜的两个或更多个层形成的绝缘膜。第一绝缘膜3的厚度根据需要的性能被确定。例如，第一绝缘膜3的厚度为0.5μm～2.0μm。可在第一绝缘膜3的表面上形成阻挡膜，以防止贯通布线6的材料的热扩散到基板1。需要根据贯通布线6、基板1和第一绝缘膜3的材料以及处理温度和时间设计阻挡膜的材料和厚度。在例子中，阻挡膜由具有约100nm的厚度的氮化硅制成，并且通过使用低压CVD(LP-CVD)技术形成。如果通路孔2的内壁2a在图1B中已平滑化，那么在内壁2a上形成的第一绝缘膜3具有很少的缺陷，并且耐受由于热处理或另一处理导致的应力。当在通路孔2的内壁2a上形成第一绝缘膜3时，由于不存在问题，因此可在基板1的第一表面1a和第二表面1b上形成与第一绝缘膜3相同的绝缘膜。然后，如图1D所示，从基板1的第二表面1b形成开口4。开口4与第二孔对应。各开口4的底部4a的形状、面积和配置被设计为使得底部4a包含通路孔2的底部上的第一绝缘膜3的一部分3a和布线12(参见图1J)。换句话说，第二孔到达第一绝缘膜3。开口4形成为使得第一绝缘膜3的部分3a被露出。用于形成开口4的方法可与用于形成通路孔2的方法相同。例如，通过硅的RIE形成开口4。硅RIE技术允许硅比绝缘膜优先地被蚀刻。这允许容易地形成图1D中的开口4。开口4的底部4a可以是平坦的，但底部4a的与第一绝缘膜3的部分3a对应的部分可向基板1的第二表面1b突出。例如，突出具有5μm或更小的高度。然后，如图1E所示，在开口4的底部4a上形成第二绝缘膜5(参见图1D)。第二绝缘膜5的形成可与第一绝缘膜3类似。第二绝缘膜5的例子包括通过800℃或更高的温度下的热氧化形成的硅热氧化物膜、通过800℃或更高的温度下的CVD形成的氮化硅膜、以及由这些膜的两个或更多个层形成的绝缘膜。虽然当在开口4的底部4a上形成第二绝缘膜5时也在包含开口4的侧壁4b(参见图1D)和第二表面1b的基板1的表面上形成与第二绝缘膜5相同的绝缘膜，但不存在问题。如果第一绝缘膜3和第二绝缘膜5均是硅热氧化物膜，则它们共享部分3a。然后，如图1F所示，通路孔2(包含2-1和2-2)被导电部件填充以形成贯通布线6(包含6-1和6-2)。换句话说，注入布线材料。形成贯通布线6的处理包括例如注入导电部件和通过化学机械抛光(CMP)使导电部件的端面平滑化。例如，在包含通路孔2(第一孔)的内壁2a(参见图1B)且在上面形成了第一绝缘膜3的基板1的第一表面1a上，通过使用CVD技术依次形成阻挡层和籽层(未示出)。通过使电流通过籽层，导电部件被电解镀覆以填充通路孔2。导电部件的镀覆是使用硫酸铜作为主液的电解铜镀覆。导电部件的端面6-1a和6-2a被平坦化，并且，从基板1的第一表面1a通过CMP去除在基板1的第一表面1a以外的部分上形成的导电部件、籽层和阻挡层。导电部件的端面6-1a和6-2a通过CMP变得与基板1的第一表面1a上的第一绝缘膜3的表面基本上齐平，使得表面被平坦化。端部被处理的导电部件形成贯通布线6。然后，如图1G所示，在基板1的第一表面1a上形成元件单元7。元件单元7包含电极(包含第一电极8和第二电极9)和另一部分10。与贯通布线6连接的电极分别与贯通布线6的端面6-1a和6-2a的至少一部分重叠。例如，第一电极8部分地与贯通布线6-2的端面6-2a重叠(参见图1F)，并且，第二电极9部分地与贯通布线6-1的端面6-1a重叠(参见图1F)。元件单元7的例子包含各种MEMS元件。更具体的例子包含电容式微加工超声换能器(CMUT)和压电材料夹在第一电极与第二电极之间的压电换能器。用于形成元件单元7的方法按照器件的规范被设计。在例子中，CMUT包括单胞(cell)，该单胞包含第一电极、被设置为从第一电极跨过间隙的第二电极、以及设置在第二电极上面和下面并且被支撑以振动的由绝缘膜形成的膜片。然后，如图1H所示，基板1被减薄，使得基板1的第二表面1b变得与开口4(参见图2G)的底部上的第二绝缘膜5基本上齐平。如此减薄的基板1的厚度与通路孔2的深度和电子器件的基板1的希望的厚度基本上相同。减薄的基板1的第二表面1b的新表面1c变得与第二绝缘膜5基本上齐平。用于减小基板1的厚度的例子包括研磨、机械抛光和CMP。减小基板1的厚度使得基板1的机械强度下降。因此，在减小厚度之前，支撑基板11与基板1的第一表面1a接合，以保护基板1，并且，在这种状态下执行厚度的减小。支撑基板11的材料和接合的方法可以是简单的，原因是减薄处理和随后的制作处理不需要100℃或更高温度的加热。例如，支撑基板11可以是市售的基板抛光带或者由玻璃或硅制成的可容易地与基板1接合或者从其剥离的基板。然后，如图1I所示，在第一绝缘膜3的部分3a和第二绝缘膜5中形成开口5a和5b。形成开口5a和5b导致通路孔2完全穿过基板1的第一表面1a和第二表面1b，从而允许贯通布线6的与基板1的第二表面1b相邻的端面(包含6-1b和6-2b)被露出。用于形成开口5a和5b的处理包括通过光刻法形成掩模(未示出)和蚀刻第二绝缘膜5和第一绝缘膜3的部分3a。蚀刻的方法的例子包括使用反应气体的等离子体蚀刻和使用液体化学品的蚀刻。从开口5a和5b观看的贯通布线6的端面6-1b和6-2b的表面上的阻挡层根据需要通过蚀刻被去除。用于蚀刻阻挡层的方法的例子包括使用反应气体的等离子体蚀刻和使用液体化学品的蚀刻。如果基板1的第二表面1b的新表面1c不被露出，那么可在形成开口5a和5b之前在基板1的新的第二表面1c上形成低温绝缘膜。例如，在形成开口5a和5b之前，在300℃的温度下通过CVD在基板1的新的第二表面1c上形成氧化硅。在这种情况下，与开口5a和5b对应的部分处的上述的低温绝缘膜被去除以形成开口5a和5b。然后，如图1J所示，形成与贯通布线6的端面(包含6-1b和6-2b)电连接的布线12(包含12-1和12-2)。布线12分别通过开口5a和5b与贯通布线6的端面6-1b和6-2b连接。除连接部分以外的布线12在第二绝缘膜5上形成并且不与减薄的基板1的第二表面1b的新表面1c接触。布线12在第二绝缘膜5的外周内形成。换句话说，如图1K的平面图所示，第二绝缘膜5包围贯通布线6的端面(6-1b或6-2b)和布线12(12-1或12-2)。布线12的外周与第二绝缘膜5的外周之间的最短距离依赖于元件单元7的耐压规范。换句话说，布线12的外周和第二绝缘膜5的外周相互分开，以使得当向布线12施加最大电压时，布线12与基板1的新表面1c之间的泄漏电流弱到可忽略不计。最短距离的例子包括1μm～10μm。布线12主要由金属制成。通过使用包含金属溅射沉积、包含光刻的蚀刻掩模的形成、以及金属蚀刻的方法形成布线12。在形成布线12之后，切割带(未示出)与基板1的第二表面1b的新表面1c接合，然后，支撑基板11(参见图1I)剥离。基板1通过使用切割或另一适当的技术被分割成希望尺寸的器件。切割带然后剥离。如果支撑基板11用作切割带，那么不需要使切割带与新表面1c接合。在这种情况下，在形成布线12之后，基板1从基板1的第二表面1b分割成器件，然后，支撑基板11(参见图1I)剥离。然后，通过图1A～1J的处理制作的电子器件(包含元件单元7、贯通布线6和布线12)与控制电路耦合。通过布线12执行耦合。耦合的方法的例子包括金属直接接合、凸块接合、各向异性导电膜(ACF)接合和布线接合。因此，通过根据本实施例的制作方法，即使基板太薄使得它不具有制作处理所需要的机械强度，也允许在电极、贯通布线和基板后布线与器件的基板之间形成具有高的介电强度的绝缘膜。这提供具有高的电学可靠性的整个器件。由于根据本实施例的器件的制作方法仅在制作的后段需要支撑基板，因此，对主制作处理中的化学品和最高温度存在很少的限制，由此在制作处理中提供高的设计灵活度。这使得容易优化电子器件的结构及其制作过程。上述的制作方法可被应用于包含LSI芯片和MEMS器件的各种器件和各种系统，由此实现器件的小型化、高密度化和高功能化。如果基板是诸如玻璃基板的绝缘基板，那么图1C和图1E中的处理是不需要的，并且，如图1B和图1D所示，可在图1A中的基板1中形成通路孔2和开口4。在这种情况下，通路孔2是非贯通的孔，在该非贯通的孔中，基板的材料在底部留有适当的厚度。然后，在通路孔2中形成贯通布线，在第一表面上形成与贯通布线电连接的元件单元，基板从第二表面减小厚度，使得第二表面与开口4的底部上的基板的材料齐平，并且，在基板材料上形成要与贯通布线电连接的布线。这是减小基板的厚度的处理。如果减小处理是机械过程，那么即使基板是绝缘基板，也可减少对于元件单元和贯通布线的损伤。以下将描述更具体的例子。第一例子将参照图1A～1F、图2A～2N以及图3A和图3B，描述本发明的第一例子的器件的制作方法。图1A～1F和图2A～2N是第一例子的器件的截面图，图3A和图3B是器件的平面图。这里示出的器件是所谓的CMUT。CMUT可通过利用膜片的振动传送和接收超声波，并且，特别是在液体中，容易地获得宽带特性。如图3B所示，CMUT的元件单元7包含大量的单胞(也称为膜片)31。单胞31中的每一个包含第一电极8、以及包含与第一电极隔着间隙19设置的第二电极9(参见图2N)的膜片21。为了实用的目的，多个单胞31构成元件32，在该元件32内，第一电极8和第二电极9中的至少一个跨着单胞31被电连接。一些CMUT在基板上包含多个元件32，以构成单个元件单元7，以实现希望的性能。为了独立地控制元件32，必须形成与单个元件32对应的连接布线。可以使用穿过基板的贯通布线以实现CMUT的小型化并且减少连接布线的寄生电容。对于各元件，最简单的构成包含与第一电极和第二电极连接的一对贯通布线。当CMUT被驱动时，有时在第一电极8与第二电极9之间施加约200V的高电压。并且，需要尽可能多地减少电极、贯通布线和基板后布线与基板之间的泄漏电流，以增强包含CMUT的灵敏度的性能。这需要不仅增强第一电极8与第二电极9之间的介电强度，而且需要尽可能多地增强电极、贯通布线和基板后布线与基板之间的介电强度。本例子的CMUT的基板针对其频率响应特性需要250μm的厚度。在本例子中，在沿线IA-IF(IIA-IIN)切取的图3B中的截面图中，示出用于描述制作处理的图1A～1F和图2A～2N中的单胞的结构。出于解释的目的，仅示出CMUT的单胞31(膜片)中的一个和一对贯通布线。在本例子中，如图1A～1F所示，首先，形成包含第一绝缘膜3、第二绝缘膜5、贯通布线6和开口4的基板1。然后，如图2A～2N所示，在基板1的表面上，形成CMUT元件单元作为元件单元7，然后，在基板1的背面形成布线12(包含12-1和12-2)。如图1A所示，首先，制备基板1。基板1是具有6英寸的直径、500μm的厚度和0.1Ω·cm的电阻率的硅基板。基板1的相反的第一表面1a和第二表面1b具有与市售的硅基板相同的镜面度。然后，如图1B所示，形成通路孔2(包含2-1和2-2)。通路孔2从硅基板1的第一表面1a形成。通路孔2具有50μm的直径和250μm的深度。通过使用以光致抗蚀剂图案(未示出)为蚀刻掩模的硅RIE技术形成通路孔2。在RIE处理之后，通路孔2的内壁2a被平滑化以具有高的电气绝缘性。在平滑化处理中，通过热氧化在内壁2a的表面上形成氧化硅膜，并然后通过使用缓冲氟化氢去除氧化硅膜，由此使得内壁2a的表面粗糙度在最大高度(Rmax)为50nm或更小。然后，如图1C所示，在通路孔2的内壁2a(参见图1B)上形成第一绝缘膜3。通过1050℃的热氧化在通路孔2的内壁2a(参见图1B)上形成硅热氧化物膜，以具有介电强度高的第一绝缘膜3。此时，在基板1的第一表面1a和第二表面1b上形成同样的硅热氧化物膜；但是，不存在问题。这里，没有示出在第二表面1b上形成的绝缘膜。在内壁2a(参见图1B)上以约1μm的均匀厚度形成作为第一绝缘膜3形成的硅热氧化物膜。然后，如图1D所示，从基板1的与第一表面1a相反的第二表面1b形成开口4。各开口4的底部4a的形状、面积和配置被设计为使得底部4a包含通路孔2的底部上的第一绝缘膜3的一部分3a和布线12(12-1或12-2，参见图2N)。通过使用硅RIE技术形成开口4，使得第一绝缘膜3的部分3a露出。开口4的深度为约250μm，原因是硅基板1的厚度为500μm，并且，通路孔2的深度为250μm。在硅RIE之前通过BHF蚀刻去除与开口4对应的部分处第二表面1b的硅热氧化物膜。然后，如图1E所示，在开口4的底部4a上形成第二绝缘膜5。第二绝缘膜5是如第一绝缘膜3那样形成的硅热氧化物膜，并且具有约1μm的厚度。虽然在包含开口4的侧壁4b(参见图1D)和第二表面1b的基板1的表面上也形成硅热氧化物膜，但不存在问题。由于第一绝缘膜3和第二绝缘膜5均是硅热氧化物膜，因此它们共享部分3a。然后，如图1F所示，通路孔2(包含2-1和2-2)被导电部件填充以形成贯通布线6(包含6-1和6-2)。首先，在形成于通路孔2的内壁2a上的第一绝缘膜3的表面上，形成作为导电材料的铜薄膜(未示出)。铜薄膜是通过使用CVD技术形成的，并且具有约0.1μm的厚度。在基板1的第一表面1a上的热氧化物膜上也形成铜薄膜(未示出)。通过以铜薄膜为籽层的电解镀覆，通路孔2被导电部件(铜)填充。并且，导电部件的端面6-1a和6-2a被平坦化，并且，从基板1的第一表面1a通过CMP去除在基板1的第一表面1a以外的部分上形成的铜镀膜和籽层。导电部件的端面6-1a和6-2a通过CMP变得与基板1的第一表面1a上的第一绝缘膜3的表面基本上齐平，使得表面被平坦化。端部由此被加工的导电部件形成贯通布线6。然后，如图2A所示，在基板1的第一表面1a上形成绝缘膜13。绝缘膜13覆盖贯通布线6的端面6-1a和6-2a(参见图1F)。绝缘膜13的作用之一是要针对随后的制作处理保护贯通布线6的端面6-1a和6-2a。绝缘膜13防止在随后的制作处理中使用的液体化学品、反应气体、离子和等离子体腐蚀贯通布线6的端面6-1a和6-2a。这允许保持贯通布线6的质量，由此不对整个器件的电气可靠性施加负面影响。绝缘膜13是通过在约300℃的基板温度下使用PE-CVD(等离子体增强CVD)技术形成的、具有200nm的厚度的氮化硅膜。然后，如图2B所示，在绝缘膜13上形成第一电极8。第一电极8是用于驱动CMUT的单胞31的膜片21(参见图2N)的下电极。由于在基板1的第一表面1a上的硅热氧化物膜3和绝缘膜13上形成第一电极8，因此，第一电极8与基板1绝缘。第一电极8位于单胞31的膜片21的振动部分(与图2N中的间隙19对应)下面。第一电极8从膜片21的振动部分延伸到周边。第一电极8被配置为与元件32中的单胞31电导通。第一电极8是具有约10nm的厚度的钛膜和具有约50nm的厚度的钨膜的叠层。第一电极8是通过使用包含金属沉积、包含光刻的蚀刻掩模的形成、以及化学品对金属的蚀刻的方法形成的。然后，如图2C所示，形成绝缘膜14。绝缘膜14覆盖第一电极8的表面，其作用之一是用作第一电极8的绝缘保护膜。绝缘膜14是具有200nm的厚度的氧化硅膜。氧化硅膜是在约300℃的基板温度下通过CVD形成的。在沉积氧化硅之后，在绝缘膜14中形成到达绝缘膜13的开口14a、14b和14c。开口14a、14b和14c是通过使用包括包含光刻的蚀刻掩模形成和包含反应离子蚀刻的干蚀刻的方法形成的。例如，开口14a、14b和14c是具有45μm的直径的圆柱孔。然后，如图2D所示，形成牺牲层图案15。牺牲层图案15用于形成单胞31中的间隙19(参见图2N)，并且由铬形成。铬的厚度根据单胞31的性能所需要的间隙19的高度被确定。例如，如果间隙19的高度为150nm，那么首先通过使用电子束蒸镀技术在绝缘膜14上形成具有150nm的厚度的铬膜。然后，通过使用包含光刻和湿蚀刻的方法形成铬牺牲层图案15。在例子中，牺牲层图案15具有直径为约30nm且高度为约150nm并且与蚀刻孔18(参见图2H)连接的圆柱结构。然后，如图2E所示，形成绝缘膜16。绝缘膜16跨着第二电极(参见图2N)的下表面延伸，其作用之一是用作第二电极9的绝缘保护膜。绝缘膜16是具有400nm的厚度的氮化硅。氮化硅膜是通过使用PE-CVD技术在约300℃的基板温度下形成的。通过在沉积期间控制沉积气体的流速，使得用于绝缘膜16的氮化硅具有约0.1GPa的张应力。然后，如图2F所示，形成第二电极9。第二电极9在绝缘膜16上形成以与第一电极8相对，并且用作用于驱动膜片21(参见图2N)的上电极。第二电极9是通过依次沉积具有10nm的厚度的钛膜和具有100nm的厚度的铝和钕的合金形成的。第二电极9是通过使用包含金属溅射沉积、包含光刻的蚀刻掩模的形成、以及金属蚀刻的方法形成的。第二电极9的沉积条件被调整，以使得在完成CMUT的制作时具有0.4GPa或更小的张应力。第二电极9被配置为与元件32中的单胞31电导通。然后，如图2G所示，形成绝缘膜17。绝缘膜17覆盖第二电极9的上表面，其作用之一是用作第二电极9的绝缘保护膜。绝缘膜17可具有与绝缘膜16的构成相同的构成，并且可通过使用与用于绝缘膜16的技术相同的技术形成。然后，如图2H所示，形成蚀刻孔18，并然后去除牺牲层图案15(参见图2G)。首先，形成蚀刻孔18。蚀刻孔18是通过使用包含光刻和氮化硅的反应离子蚀刻的方法形成的。然后，通过用蚀刻孔18引入蚀刻液体，去除铬牺牲层图案15(参见图2G)。这形成具有与牺牲层图案15(参见图2G)的形状相同的形状的间隙19。然后，如图2I所示，形成薄膜20。薄膜20密封蚀刻孔18(参见图2H)并且与绝缘膜16、第二电极9和绝缘膜17一起在间隙19之上构成可振动膜片21。薄膜20的例子是具有500nm的厚度的氮化硅。与绝缘膜16类似，薄膜20是通过使用PE-CVD技术在约300℃的基板温度下形成的。由此形成的膜片21总体具有约0.7GPa的张应力，并且被配置为使得没有粘贴、没有曲折且很少破坏。在以上的制作处理中，下膜的表面在上膜形成之前经受等离子体处理，以增强绝缘膜16、17和20的膜间接触。该等离子体处理使得下膜的表面清净化和活性化以增强膜间接触。然后，如图2J所示，形成用于电连接的接触孔22(包含22a、22b、22c和22d)。接触孔22d和22b是分别部分地露出贯通布线6的端面6-1a和6-1b的开口。接触孔22a和22c是分别部分地露出第一电极8和第二电极9的表面的开口。接触孔22是通过使用包括包含光刻的蚀刻掩模的形成和氮化硅的反应离子蚀刻的方法形成的。例如，接触孔22是具有约40μm的直径的圆柱孔。然后，如图2K所示，与基板1的第一表面1a相邻地形成连接布线8a和9a。连接布线8a和9a是通过依次沉积具有10nm的厚度的钛膜和具有500nm的厚度的铝膜形成的。连接布线8a通过接触孔22a和22b(参见图2J)连接第一电极8和贯通布线6-2。连接布线9a通过接触孔22c和22d(参见图2J)连接第二电极9和贯通布线6-1。这允许通过贯通布线6-2将与基板1的第一表面1a相邻的第一电极8引出到基板1的相反的第二表面1b。类似地，与基板1的第一表面1a相邻的第二电极9通过贯通布线6-1被引出到基板1的相反的第二表面1b。然后，如图2L所示，基板1减小厚度，使得基板1的第二表面1b变得与开口4(参见图2J)的底部上的第二绝缘膜5基本上齐平。这允许减薄的基板1的厚度基本上与通路孔2的深度相同、基本上等于希望的厚度250μm。减薄的基板1的第二表面1b(参见图2L)的新表面1c变得与第二绝缘膜5基本上齐平。通过使用机械抛光和CMP执行厚度的减小。机械抛光被用于基板1的高速抛光，并且，CMP被用于增强机械抛光基板表面1c的平坦性。第二表面1b的新表面1c的表面粗糙度在Rmax为1nm或更小。在机械抛光和CMP之前，市售的基板抛光带作为支撑基板11与基板1的第一表面1a接合以保护基板1。由于第一表面1a具有3μm或更小的粗糙度，因此，基板抛光带可容易地与上面形成CMUT元件单元或元件单元7的基板1的第一表面1a接合。与所述带接合的基板1具有对于减小厚度来说足够的平行度。然后，如图2M所示，在第一绝缘膜3的部分3a和第二绝缘膜5处形成开口5a和5b。形成开口5a和5b使得通路孔2成为穿过基板1的第一表面1a和第二表面1b的贯通孔，从而露出基板1的第二表面1b上的贯通布线6的端面(包含6-1b和6-2b)。开口5a和5b是通过用光刻形成掩模(未示出)并且用BHF蚀刻硅热氧化物膜形成的。例如，开口5a和5b是具有40μm的直径的圆柱孔。然后，如图2N所示，形成与贯通布线6的端面(包含6-1b和6-2b)电连接的布线12(包含12-1和12-2)。布线12分别通过第二绝缘膜5的开口(5a和5b)(参见图2M)与贯通布线6的端面(包含6-1b和6-2b)(参见图2M)连接。除连接部分以外的布线12在第二绝缘膜5的外周内形成，并且，不与减薄的基板1的第二表面1b的新表面1c接触。换句话说，如图3A的平面图所示，第二绝缘膜5包围贯通布线6的端面(包含6-1b或6-2b)和布线12(12-1或12-2)。例如，布线12的外周与第二绝缘膜5的外周之间的最短距离为10μm。布线12是通过包括铝溅射沉积、包含光刻的蚀刻掩模的形成、以及铝的化学蚀刻的方法形成的。铝膜的厚度为约500nm。在基板1的第二表面1b的新表面1c上形成接地电极23。可在形成布线12的同时形成接地电极23。在形成布线12和接地电极23之后，基板1通过切割分成元件以形成希望尺寸的CMUT元件。然后，用作支撑基板11(参见图2M)的抛光带剥离。如图2N所示，与基板1的第一表面1a相邻的第一电极8通过连接布线8a和贯通布线6-2被引出到基板1的第二表面1b(1c)上的布线12-2。类似地，与基板1的第一表面1a相邻的第二电极9通过连接布线9a和贯通布线6-1被引出到基板1的第二表面1b(1c)上的布线12-1。基板1与基板1的第二表面1b(1c)上的接地电极23连接。并且，CMUT与控制电路(未示出)耦合。通过布线12(包含12-1和12-2)执行耦合。通过使用ACF接合执行耦合。同时，基板1通过接地电极23被接地以减少信号噪声。在驱动CMUT时，向第一电极8施加偏置电压，并且，使用第二电极9以施加或接收信号。由此制作的CMUT即使以200V或更高的电压被驱动也没有介电强度的问题，并且，其泄漏电流小到可忽略不计。以这种方式，制作包括具有贯通布线的基板、CMUT元件单元和控制电路的CMUT。通过本例子的CMUT的制作方法，即使性能所需要的基板的厚度太薄以至于不满足制作处理所需要的机械强度，也能够在没有支撑基板的情况下容易地制作CMUT元件。并且，由于所述方法在电极、贯通布线和基板后布线与基板之间形成具有高的介电强度的高温热氧化物膜，因此，所述方法提供整个CMUT的高电气可靠性和性能。第二例子在第一例子中描述的CMUT可被应用于利用声波的被检体信息获取装置，诸如超声诊断扫描仪和超声成像装置。CMUT可接收来自被检体的声波，并且输出电信号，以允许获取诸如光学吸收系数的反映被检体的光学特性值的被检体信息和反映声学阻抗的差值的被检体信息。图4A示出根据本发明的实施例的利用光声效应的被检体信息获取装置的例子。从光源2010发射的脉冲光通过包含透镜、反射镜和光纤的光学元件2012被施加到被检体2014。被检体2014内的光吸收体2016吸收脉冲光的能量并产生光声波2018或声波。在探针2022中包括根据本发明的实施例的电气机械换能器(CMUT)的装置2020接收光声波2018、将光声波2018转换成电信号并且向信号处理单元2024输出电信号。信号处理单元2024在输入的电信号上执行诸如模数转换和放大的信号处理，并且向数据处理单元2026输出经处理的信号。数据处理单元2026通过使用输入信号获取被检体信息(反映被检体的光学特性的特性信息，诸如光学吸收系数)作为图像数据。这里，信号处理单元2024和数据处理单元2026被统称为处理单元。显示单元2028显示基于从数据处理单元2026输入的图像数据的图像。因此，本例子的被检体信息获取装置包括根据本发明的实施例的装置、光源和处理单元。所述装置接收从被从光源发射的光照射的被检体产生的光声波，将光声波转换成电信号，借助于处理单元通过使用电信号获取被检体信息。图4B示出利用声波的反射的被检体信息获取装置，诸如超声回声诊断扫描仪。从探针2122中的包括根据本发明的实施例的电气机械换能器(CMUT)的装置2120传送到被检体2114的声波被反射体2116反射。装置2120接收反射的声波(反射波)2118，将反射波转换成电信号并且向信号处理单元2124输出电信号。信号处理单元2124在输入的电信号上执行诸如模数转换和放大的信号处理，并且向数据处理单元2126输出经处理的电信号。数据处理单元2126通过使用输入信号获取被检体信息(反映声波阻抗的差值的特性信息)作为图像数据。信号处理单元2124和数据处理单元2126也被统称为处理单元。显示单元2128显示基于从数据处理单元2126输入的图像数据的图像。因此，本例子的被检体信息获取装置包括根据本发明的实施例的所述装置和通过使用从所述装置输出的电信号获取被检体信息的处理单元。所述装置接收来自被检体的声波并且输出电信号。探针2022和2122可通过机械的方式或者通过包括医生和操作员的用户以手动的方式(手持类型)相对于被检体移动。对于利用反射波的装置，如图4B所示，传送声波的探针可与接收反射波的探针不同。并且，可以设置具有图4A和图4B中的装置的功能的装置，以获取反映被检体的光学特性的被检体信息和反映声波阻抗的差值的被检体信息两者。在这种情况下，图4A中的装置2020可不仅接收光声波，而且传送声波并接收反射波。以上的CMUT也可被用于外力测量装置和其它等同的装置中。在这种情况下，CMUT通过利用来自CMUT的电信号测量施加到CMUT的表面的外力的大小。虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。