电容器传声器、隔膜及它们的制造方法

专利名称：电容器传声器、隔膜及它们的制造方法
技术领域：
本发明涉及使用隔膜(diaphragm)的电容器传声器，其通过半导体器件的制造工艺来生产。本发明还涉及隔膜和隔膜的制造方法。
背景技术：
常规地，通过半导体器件的制造工艺已经生产了各种电容器传声器。例如，日本专利申请公开No.2004-506394和美国专利No.5452268教导了电容器传声器的示例。这些电容器传声器使用导电隔膜(或振动片)和具有通孔(或开孔)的后板构成，其通过与隔膜平行的基板支撑，在基板和隔膜之间具有空气间隙。在该种类型的电容器传声器中，将偏压施加到隔膜和后板之间，从而隔膜被电吸引向后板，其中通过保持隔膜和后板之间的一定的空气间隙了改善灵敏度。
由于在通过半导体器件的制造工艺生产的电容器传声器中用作隔膜的导电膜在高温形成，当导电膜冷却时可以产生作为拉伸应力的内应力。为此，在该种类型的电容器传声器中，隔膜通过多个弹簧被贴附到基板，从而机械地将隔膜从基板分离，其中施加到隔膜的拉伸应力通过弹簧的装置来减小。
日本专利申请公开No.2002-325298教导了一种电容器传声器，其中波纹部分整体形成在由热塑性树脂膜组成的隔膜(或振动片)上，且隔膜具有在其外周沿支撑环的内周与后板(或后电极板)相对的凸起，从而预先实现弹性。在施加偏压时，隔膜被吸引向后板，从而由于拉伸应力，波纹部分被拉伸为平面，于是消失了。由于隔膜的波纹部分的拉伸，可以减小施加到被吸引向后板的隔膜的拉伸应力，从而隔膜以相对低的刚度安装在电容器传声器中。这改善了电容器传声器的振动特性和灵敏度。
在其中隔膜通过多个弹簧被贴附到基板的电容器传声器中，通过弹簧的弹性可以减小施加到隔膜的拉伸应力，然而，非常难于消除拉伸应力。即，当施加偏压的情况下隔膜被吸引向后板时，拉伸应力可能由于隔膜的偏转而增加，从而隔膜的刚度变高。这使振动特性和电容器传声器的敏感度降低。
在波纹部分形成于由热塑性树脂膜组成的隔膜上的电容器传声器中，当在施加偏压的情况下在隔膜中发生偏转时，波纹部分被拉伸且消失，从而消除了拉伸应力。然而，因为隔膜由具有相对高热膨胀系数的热塑性树脂膜组成，所以存在振动特性根据温度变化而显著改变的可能性。即，当将具有前述的隔膜的电容器传声器进行回流封装时，例如在隔膜上进行约250℃的温度的加热，使得由热塑性树脂膜组成的隔膜变形，由此降低了振动特性和灵敏度。另外，难于以一定精度生产具有波纹部分的隔膜。这使得难于缩小隔膜和电容器传声器的尺寸。
电容器传声器和加速传感器已经通过半导体器件的制造工艺来生产，其中每个电容器传声器如此设计，使得具有电极的板经由绝缘间隔物从可以响应声波而振动的隔膜分离，从而将电容变化(由隔膜的位移导致的)转换为电信号。为此，为了改善灵敏度，应当适当地控制隔膜的内应力。在由日本电气工程师学院(Institute of Electric Engineers in Japan)发表的题目为“MSS-01-34”的文件中教导的电容器传声器中，由于当拉伸应力保留在隔膜中时隔膜的振动幅度的减小，所以降低了灵敏度，而且当压缩应力保留在隔膜中时隔膜的偏转，所以降低了灵敏度。
常规地，当通过比如低压化学气相沉积(LPCVD)的沉积而形成隔膜时，通过适当地设定沉积后进行的退火的条件而调整隔膜的内应力。然而，对于设定退火条件，并不能总是确保控制内应力的高精度。为此，如此设定退火条件使得在隔膜中内部保留或者拉伸应力或者压缩应力。
在日本专利申请公开No.2004-506394中教导的其中隔膜的一端为自由端的电容器传声器中，可以减小隔膜的内应力施加到灵敏度的影响。然而，其需要对于隔膜的复杂的支撑结构，因此，制造产率不是很高，且增加了制造成本。
在常规公知的电容器传声器中，作为电容器的相对电极的板和隔膜被设置得经一空气空间直接彼此面对，该空气空间称为压力室。当在板和隔膜之间结露水时，在相对电极之间产生了漏电流，其可以造成短路。由于短路，在电路系统中可能产生失效，或电路系统被火花而毁坏。
在用于比如电容器传声器和加速传感器的微机电系统(MEMS)的隔膜的制造工艺中，通过使用氢氟酸，进行了湿法蚀刻来去除在隔膜的周边区域中形成的由SiO2组成的牺牲层；由此，该隔膜由对于氢氟酸具有相对高抵抗力的预定的材料组成。换言之，当隔膜由对于氢氟酸具有相对低抵抗力的材料组成时，非常难于改善机械性能或电性能。
日本专利申请公开No.2002-518913教导了一种静电电容传感器，其被用于压力传感器和传声器。静电电容传感器具有作为电容器的相对电极的隔膜和板，其中由于对其施加的力而引起的隔膜的位移被转换为电信号。即，当施加偏压时静电电容传感器工作，其中由于隔膜的位移引起的静电电容的变化被输出作为电压的变化。
当隔膜和板由掺杂的多晶硅组成时，可以在其中聚集比较高的拉伸应力，掺杂的多晶硅为半导体制造工艺中通常公知使用的材料。因为随着隔膜的位移增加而灵敏度增加，优选的是根据隔膜的内应力的张力被尽可能的减小。为了防止隔膜和板由于静电吸引而彼此紧密吸引，优选的是板的刚度被尽可能地增高，因为刚度可能高度依赖于板的内应力。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有隔膜的电容器传声器，其中消除了拉伸应力以改善振动特性和灵敏度，其中在施加相对低的偏压时实现了满意的灵敏度，以节省电力和减小制造成本。
本发明的另一目的是提供一种具有隔膜的电容器传声器，隔膜的内应力以高精度控制，其中通过避免在电容器的相对电极之间漏电流和短路的发生，使得电容器传声器的性能稳定化以呈现高敏感度。
本发明的另一目的是提供一种具有隔膜的电容器传声器，隔膜的内应力以高精度控制，且隔膜由相对于氢氟酸具有高的抵抗力的预定的材料组成。
本发明的另一目的是提供一种静电电容传感器，其中对于内应力而言优化了隔膜和板。
在本发明的第一方面中，在电容器传声器中，隔膜相对于固定电极设置，所述固定电极用于覆盖环状支撑的多个内孔，在隔膜和固定电极之间具有预定的空气间隙，其中预先将压缩应力施加到隔膜，从而当由于通过在固定电极和隔膜之间施加偏压导致的静电吸引而使隔膜偏转以接近固定电极时，消除了在隔膜上产生的内应力。
优选的是，隔膜通过层叠具有拉伸应力的拉伸应力膜和具有压缩应力的压缩应力膜来形成。
优选的是，拉伸应力膜由多晶硅膜组成，在所述多晶硅膜中掺杂了杂质；且压缩应力膜由多晶硅膜或非晶硅膜组成，在所述膜中未掺杂杂质。
根据电容器传声器的制造方法，在电容器传声器中，隔膜相对于固定电极设置，所述固定电极用于覆盖环状支撑的多个内孔，在所述隔膜和所述固定电极之间具有预定的空气间隙，将用作隔膜的导电膜进行退火，且预先将压缩应力施加到隔膜，其中当由于通过在固定电极和隔膜之间施加偏压导致的静电吸引而使隔膜偏转以接近固定电极时，消除了在隔膜上产生的内应力。
在以上，退火在掺杂杂质的多晶硅膜上独立进行，且退火在未掺杂杂质的多晶硅膜或未掺杂杂质的非晶硅膜上独立进行。或者，退火在由掺杂杂质的多晶硅膜与未掺杂杂质的多晶硅膜或未掺杂杂质的非晶硅膜组成的层叠结构上进行。
电容器传声器使用上述的固定电极和隔膜构成，其中预先将压缩应力施加到隔膜，从而当由于通过在固定电极和隔膜之间施加偏压导致的静电吸引而使隔膜偏转以接近固定电极时，消除了在隔膜上产生的内应力。
如上所述，通过预先施加到隔膜的压缩应力抵消了在被偏转以接近固定电极的隔膜上产生的拉伸应力。因此，可以减小隔膜的刚度；且可以改善隔膜的振动特性，由此改善了电容器传声器的敏感度。由于预先施加到隔膜的压缩应力，可以减小偏压，由此改善电容器传声器的灵敏度。另外，可以节省施加到电容器传声器电能且减小制造成本。
因为通过退火将压缩应力施加到隔膜，所以可以通过调整退火温度容易地控制压缩应力。即，通过实现基本与被偏转以接近固定电极的隔膜上产生的拉伸应力匹配的隔膜的期望的压缩应力，可以可靠地减小隔膜的刚度。
当隔膜由组合拉伸应力膜和压缩应力膜来形成时，通过调整拉伸应力和压缩应力之间的关系或调整拉伸应力膜和压缩应力膜之间的厚度比，可以实现期望的隔膜的压缩应力。这确保消除由于当施加偏压时的静电吸引而被吸引向固定电极的隔膜上产生的内应力。
在以上，拉伸应力膜由掺杂杂质的多晶硅膜组成，且压缩应力膜由没有掺杂杂质的多晶硅膜或没有杂质掺杂的非晶硅膜组成。即，隔膜使用由硅组成的导电膜形成，硅在抗热性上高且尽管在高温条件下也表现出小的变形。在回流封装中，隔膜在250℃的加热温度没有变形。这可靠地提供了高灵敏度的电容器传声器。另外，前述的隔膜可以通过半导体制造工艺来生产，因此可以容易地缩小电容器传声器的尺寸。这里，退火在拉伸应力膜和压缩应力膜上独立进行；或退火在拉伸应力膜和压缩应力膜的层叠结构上进行，由此预先将期望的压缩应力施加到隔膜。
在本发明的第二方面，通过沉积形成第一薄膜，且形成其内应力不同于第一薄膜的内应力的第二薄膜，由此调整多层结构的总的内应力，以用于由第一薄膜和第二薄膜组成的隔膜中。
单层薄膜可以适用于具有期望功能的上述隔膜，而其应当具有实现期望功能的化学、机械和电特性。非常难找出以高精度控制单层薄膜的内应力的处理条件，因此，必须减小制造产率以形成就内应力而言具有严格的要求和规格的隔膜。相反，使用多个薄膜形成了适用于隔膜的多层薄膜，其就要求和规格而言彼此补偿。即，优选通过使用多层薄膜形成隔膜，其中沉积了实现所需的电特性的第一薄膜，且然后形成第二薄膜用于以高精度调整总的内应力，由此就内应力而言改善了机械特性，同时满足所需的电特性。
在以上，将第一薄膜退火以减小其内应力，且多层结构的总内应力通过调整沉积在第一薄膜上的第二薄膜的厚度来调整。可以以相对低的精度减小或基本消除被退火的第一薄膜的内应力。通过控制第二薄膜的厚度，第二薄膜可以灵敏地调整总内应力，第二薄膜被特别地设计以当被沉积在第一薄膜的表面上时调整总的内应力。即，包括第一薄膜和第二薄膜的多层结构可以基本消除隔膜的内应力。
在制造中，将第一薄膜退火以减小其内应力，且将沉积在第一薄膜的表面上的第二薄膜的一部分蚀刻，由此调整了多层结构的总的内应力。
或者，在将第二薄膜沉积在第一薄膜的表面上之后，将第一和第二薄膜均同时退火，由此调整了多层结构的总的内应力。
隔膜包括第一薄膜和第二薄膜，第二薄膜被贴附到第一薄膜的表面上，且其内应力不同于第一薄膜的内应力，其中其周边被完全固定的多层结构利用第一和第二薄膜形成。
在以上，第二薄膜比第一薄膜窄，且以放射性方式成形。这实现了内应力的均匀分布，其中在多层结构的圆周方向上使得位移均匀。
顺便提及，第一薄膜由多晶硅组成，且第二薄膜由绝缘材料组成，比如氧化硅膜(SiO2)、氮化硅膜(Si3N4)、氧氮化硅膜(SiON)和氧化铝(Al2O3)。
或者，第一薄膜由掺杂杂质的多晶硅组成，且第二薄膜由未掺杂杂质的多晶硅或未掺杂杂质的非晶硅组成。
于是，电容器传声器可以通过组合具有固定电极和多个通孔的板、具有响应声波而振动的可移动电极的隔膜、以及用于支撑所述板和隔膜以从彼此绝缘的间隔物来实现，由此在固定电极和可移动电极之间形成空气间隙，其中隔膜包括第一薄膜和第二薄膜，第二薄膜被贴附到第一薄膜的薄膜上，且其内应力不同于第一薄膜的内应力，其中其周边被完全固定的多层结构利用第一和第二薄膜形成。
在本发明的第三方面，隔膜包括具有单层结构的中心层、贴附到中心层的第一涂层、和贴附到中心层的背侧的第二涂层。这里，可以形成多层结构的隔膜，其包括夹置中心层的第一层和第二层，其中实现期望的电特性的中心层夹在第一和第二涂层之间，第一和第二涂层的张力方向与施加到中心层的张力方向相反，由此改善机械特性而且满足期望的电特性。即，即使当将相对高的张力施加到中心层时，通过第一和第二涂层的张力也可以将其抵消，由此极大地减小了隔膜的总的张力。通过以高精度控制隔膜的总的张力，可以实现由于声压引起的适用于隔膜的相对大的位移。另外，中心层夹在第一和第二涂层之间，它们的外膜具有耐氢氟酸性；因此，可以确保满足期望的电特性的隔膜中的化学特性。
在以上，施加到第一和第二涂层的每个的张力的方向与施加到中心层的张力的方向相反。这减小了隔膜的总的张力，而且实现了由于声压引起的相对大的隔膜的位移。另外，施加到第一和第二涂层的张力的绝对值的总和基本与施加到中心层的张力的绝对值相同。这减小了隔膜的总的张力以基本成为零；因此可以实现由于声压引起的相对大的隔膜的位移。
就组成而言，第一和第二涂层的每个与中心层不同。这使得第一和第二涂层的张力与中心层的张力的方向相反。对于第一和第二涂层可以具有相同的组成。对于第一和第二涂层的每个可以均具有单层结构。这简化了隔膜的总体结构。另外，对于第一和第二涂层的每个可以均具有耐氢氟酸性。因为中心层夹在第一和第二涂层之间，所以中心层仅要求具有预期的功能，用于改善相对于隔膜的机械特性和电特性。
当第一和第二涂层的每个形成为多层结构时，可以灵敏地控制隔膜的总的张力。具体而言，第一和第二涂层的每个可以使用具有由于退火温度引起的张力的细微不同的变化的多层薄膜来形成。这减小了在隔膜的目标张力范围内的对于退火温度的张力的变化的比例，由此可以通过退火来灵敏地调整隔膜的总的张力。当夹有中心层的第一和第二涂层的外膜由具有耐氢氟酸性的材料组成时，除外膜之外的第一和第二涂层的其他薄膜仅需要具有调整对于隔膜的张力的功能。
另外，电容器传声器包括具有固定电极和多个通孔的板、具有响应声波而振动的可移动电极的隔膜、以及用于支撑所述板和隔膜的间隔物，在固定电极和可移动电极之间形成空气间隙，其中隔膜具有前述的组成和结构。
另外，前述的隔膜可以以以下方式形成通过沉积形成第一涂层；在第一涂层上形成中心层，中心层具有单层结构，且在中心层中对其施加的张力的方向与施加到第一涂层的张力的方向相反；在中心层上形成第二涂层，在第二涂层中对其施加的张力的方向与施加到中心层的张力的方向相反，其中通过夹置中心层的第一涂层和第二涂层来调整总的张力。这里，控制第一和第二涂层和中心层的每个的厚度，从而调整了隔膜的总的张力。
在以上，第一和第二涂层和中心层均同时被退火，由此调整了隔膜的总的张力。这简化了隔膜的制造工艺。
在本发明的第四方面，提供有一种静电电容传感器的制造方法，其中沉积用作具有可移动电极的隔膜的第一膜，且然后在第一温度使其退火，其后，沉积用作具有相对于可移动电极设置的固定电极的板的第二膜。晶体缺陷内在地存在于沉积的膜中以导致内应力，而它们可以通过加热的方法来修复，因此通过控制加热温度和加热时间可以控制内应力。在以上，用作隔膜和板的第一和第二膜通过不同的退火工艺来处理，由此在隔膜和板的内应力之间产生不同。即，隔膜的内应力被减小以小于板的内应力。
在以上，在完成用作板的第二膜的沉积之后，第一和第二膜在第二温度经历退火，由此控制了板的内应力。另外，第二温度低于第一温度。一般而言，随着退火温度在预定的温度范围内变得更高，内应力变得更低。因为与被加热两次的隔膜相比，板在相对低的温度下加热，所以可以增加板的内应力以高于隔膜的内应力。
另外，在第一和第二膜之间形成了氧化硅膜，且然后将其分为单独的小片，其后，第一和第二膜均在第二温度经历退火，第二温度低于第一温度。当在高温加热氧化硅膜时，在氧化硅膜中将聚集相对高的压缩应力。当在形成于薄且大的工件的整个表面上的氧化硅膜中聚集了相对高的压缩应力时，由于压缩应力可能产生裂纹。然而，本发明如此设计，从而在隔膜和板之间设置的氧化硅膜被加热之前，将氧化硅膜分为单独的小片；因此，可以避免裂纹的产生。
氧化硅膜在第三温度处理，第三温度低于第一温度和第二温度。另外，第一和第二膜均被构造来具有相同的组成。第一和第二膜由杂质扩散的多晶硅组成。例如，第一和第二膜均由磷掺杂的多晶硅组成。
另外，静电电容传感器由具有可移动电极的隔膜和板构成，隔膜通过沉积第一膜形成，板具有相对于可移动电极设置的固定电极，其中板通过沉积第二膜的方法形成，且其中将隔膜和板进行了不同的热处理，且由此分别调整了内应力。


参考附图，将更详细地描述本发明的这些目的、方面和实施方案，其中图1是显示根据本发明的第一实施方案的包括后板和隔膜的电容器传声器的平面图；图2是显示电容器传声器的构成的剖面图；图3是显示制造电容器传声器的第一步骤的剖面图；图4是显示制造电容器传声器的第二步骤的剖面图；图5是显示制造电容器传声器的第三步骤的剖面图；图6是显示制造电容器传声器的第四步骤的剖面图；图7是显示制造电容器传声器的第五步骤的剖面图；图8是显示制造电容器传声器的第六步骤的剖面图；图9是显示制造电容器传声器的第七步骤的剖面图；图10是显示制造电容器传声器的第八步骤的剖面图；图11是显示就退火温度和内应力而言的拉伸应力膜和压缩应力膜之间的关系的曲线图；图12是显示对于退火温度和内应力其厚度比变化的拉伸应力膜和压缩应力膜组成的隔膜的示例之间的关系的曲线图；图13是显示就偏压和灵敏度而言，使用其内部应力变化的且由拉伸应力膜和压缩应力膜组成的隔膜的电容器传声器的示例之间的关系的曲线图；
图14A是显示根据本发明的第一实施方案的电容器传声器的构成的剖面图；图14B是示意性显示结合至电容器传声器中的隔膜的总体形状的平面图；图15A是显示制造根据本发明的第二实施方案的电容器传声器的第一步骤的剖面图；图15B是显示制造所述电容器传声器的第二步骤的剖面图；图15C是显示制造所述电容器传声器的第三步骤的剖面图；图15D是显示制造所述电容器传声器的第四步骤的剖面图；图15E是显示制造所述电容器传声器的第五步骤的剖面图；图15F是显示制造所述电容器传声器的第六步骤的剖面图；图15G是显示制造所述电容器传声器的第七步骤的剖面图；图15H是显示制造所述电容器传声器的第八步骤的剖面图；图15I是显示制造所述电容器传声器的第九步骤的剖面图；图16是显示根据本发明的第二实施方案的第一变体的电容器传声器的构成的剖面图；图17A是显示根据本发明的第二实施方案的第二变体的电容器传声器的构成的剖面图；图17B是显示结合到图17A所示的电容器传声器中的隔膜的示例的平面图；图17C是显示结合到图17A所示的电容器传声器中的隔膜的示例的平面图；图18A是显示结合到图17A所示的电容器传声器中的隔膜的示例的平面图；图18B是显示结合到图17A所示的电容器传声器中的隔膜的示例的平面图；图19A是显示根据本发明的第二实施方案的第三变体的电容器传声器的构成的剖面图；图19B是显示引入图19A所示的电容器传声器中的隔膜的平面图；图20是显示对于硅材料的退火温度和内应力之间的关系的曲线图；图21是显示对于具有不同厚度比的各种磷掺杂的多晶硅膜，退火温度和内应力之间的关系的曲线图；图22是显示对于具有不同厚度比的各种磷掺杂的多晶硅膜，退火温度和内应力之间的关系的曲线图；图23是显示根据本发明的第三实施方案的电容器传声器的构成的剖面图；图24A是显示制造所述电容器传声器的第一步骤的剖面图；图24B是显示制造所述电容器传声器的第二步骤的剖面图；图24C是显示制造所述电容器传声器的第三步骤的剖面图；图24D是显示制造所述电容器传声器的第四步骤的剖面图；图24E是显示制造所述电容器传声器的第五步骤的剖面图；图24F是显示制造所述电容器传声器的第六步骤的剖面图；图24G是显示制造所述电容器传声器的第七步骤的剖面图；图24H是显示制造所述电容器传声器的第八步骤的剖面图；图24I是显示制造所述电容器传声器的第九步骤的剖面图；图24J是显示制造所述电容器传声器的第十步骤的剖面图；图24K是显示制造所述电容器传声器的第十一步骤的剖面图；图25是显示适用于电容器传声器的隔膜的构造的剖面图；图26是显示根据本发明的第四实施方案的电容器传声器的构成的剖面图；图27A是显示制造所述电容器传声器的第一步骤的剖面图；图27B是显示制造所述电容器传声器的第二步骤的剖面图；图27C是显示制造所述电容器传声器的第三步骤的剖面图；图27D是显示制造所述电容器传声器的第四步骤的剖面图；图27E是显示制造所述电容器传声器的第五步骤的剖面图；图27F是显示制造所述电容器传声器的第六步骤的剖面图；图27G是显示制造所述电容器传声器的第七步骤的剖面图；图27H是显示制造所述电容器传声器的第八步骤的剖面图；图27I是显示制造所述电容器传声器的第九步骤的剖面图；图27J是显示制造所述电容器传声器的第十步骤的剖面图；图27K是显示制造所述电容器传声器的第十一步骤的剖面图；图27L是显示制造所述电容器传声器的第十二步骤的剖面图；
图27M是显示制造所述电容器传声器的第十三步骤的剖面图；图27N是显示制造所述电容器传声器的第十四步骤的剖面图；图27O是显示制造所述电容器传声器的第十五步骤的剖面图；图27P是显示制造所述电容器传声器的第十六步骤的剖面图；图27Q是显示制造所述电容器传声器的第十七步骤的剖面图；图27R是显示制造所述电容器传声器的第十八步骤的剖面图；图27S是显示制造所述电容器传声器的第十九步骤的剖面图；图27T是显示制造所述电容器传声器的第二十步骤的剖面图；图27U是显示制造所述电容器传声器的第二十一步骤的剖面图；图27V是显示制造所述电容器传声器的第二十二步骤的剖面图；图27W是显示制造所述电容器传声器的第二十三步骤的剖面图；图27X是显示制造所述电容器传声器的第二十四步骤的剖面图；图27Y是显示制造所述电容器传声器的第二十五步骤的剖面图；以及图28是显示了对于包括在电容器传声器中的板和隔膜，在内应力和退火温度之间的关系的曲线图。
具体实施例方式
参考附图，将通过示例更详细地描述本发明。
1、第一实施方案如图1和图2所示，本发明的第一实施方案的电容器传声器A包括环形支撑1，其具有圆形内孔且通过层叠单晶硅基板1a和氧化膜1b而形成；后板(或固定电极)2，其大致形成为圆形，且通过支撑1的上端1c来支撑；以及隔膜3，其基本与后板2平行设置，在支撑1的内孔附近，且具有支撑和嵌入在氧化膜1b中的外周端3a。电容器传声器A装配有偏压施加装置4，在该偏压施加装置4中一端漏极到后板2且另一端漏极到隔膜3。偏压施加装置4包括串联的偏压源4a和电阻器4b。
支撑1通过层叠单晶硅基板(其后，简称为基板)1a和由二氧化硅(SiO2)组成的氧化膜1b而如此形成，使得它们沿轴线O1同轴地设置(与支撑1的内孔和电容器传声器A的轴线匹配)。在支撑1中，基板1a和氧化膜1b均彼此相同设置，从而它们的外周薄膜和它们的内周表面在直径方向彼此匹配。在本实施方案中，氧化膜1b由二氧化硅组成，但是其不是限制。氧化膜1b需要具有电绝缘能力，因此，氧化膜1b可以使用比如氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)的其他材料代替形成。要求环状支撑1具有多个内孔，这些内孔从上表面延伸到下表面。每个内孔从上侧的平面图看具有圆形，且每个内孔的外周边在截面上具有方形(见图2)。当然，可以使用其他形状的内孔。例如，每个内孔在平面上具有矩形，且每个内孔的外周边在截面上具有圆形。
后板2是大致具有圆形且由多晶硅组成的导电半导体膜，其中后板2沿支撑1的轴线O1同轴设置，且其外周端2a固定到支撑1的上端1c，即氧化膜1b的上表面。即，后板2的中心部分(或在直径方向的内部分)覆盖了支撑1的内孔。另外，从上表面延伸到下表面的多个通孔2b在平面图中被均匀地分布，且形成于覆盖支撑1的内孔的后板2的中心部分中。
使用导电膜10形成了大致具有圆形的隔膜3，导电膜10层叠了其中掺杂了比如磷(P)的杂质的多晶硅膜(即拉伸应力膜或导电膜)3b和其中基本没有扩散杂质的多晶硅膜(即，压缩应力膜或导电膜)3c。另外，隔膜3相对于后板3设置，在它们之间具有空气间隙H1，从而其中心线(或轴线)与支撑1的轴线O1同轴匹配。当偏压施加装置4在后板2和隔膜3之间施加偏压时，隔膜3由于静电吸引而被吸引到后板2，其中接近轴线O1的其中心部分被弯曲为在截面上的圆弧形状，以接近后板2。由于这样的吸引状态，可以消除隔膜3的内应力。顺便提及，形成隔膜3的导电膜10且其中未掺杂杂质的多晶硅膜3c可以使用非晶硅膜形成。当隔膜3使用非晶硅膜形成时，优选的是工艺中的结构在预定的维持非晶态的温度下退火。
接下来，将详细描述具有前述的构成的电容器传声器A(具体而言，隔膜3)的制造方法。
首先，如图3所示，通过CVD(化学气相沉积)在单晶硅基板1a的上表面上沉积了绝缘二氧化硅(SiO2)，由此形成氧化膜1b。接下来，如图4所示，通过CVD在氧化膜1b上形成由磷组成且其中未掺杂杂质的多晶硅膜3c(即，压缩应力膜或导电膜)以形成隔膜3。如图5所示，通过CVD在压缩应力膜3c上形成其中掺杂了比如磷(P)的杂质的多晶硅膜(即拉伸应力膜或导电膜)3b，由此完成了导电膜10的形成。在本实施方案中，拉伸应力膜3b如此形成，使得其厚度比是导电膜10的总厚度的68％。这里，通过离子注入将施主杂质或受主杂质掺杂入形成在压缩应力膜3c上的多晶硅中，可以形成拉伸应力膜3b。或者，将原位地杂质掺杂入多晶硅中。
在完成拉伸应力膜3b和压缩应力膜3c之后，通过使用RTA(快速热退火)装置，将工艺中的结构(见图5)在范围从800℃到900℃的预定温度下经历退火。这对于压缩应力膜3c施加了作为压缩应力的预定值的内应力，且这还对于拉伸应力膜3b施加了实现拉伸应力的预定值的内应力，该拉伸应力稍稍小于压缩应力。接下来，在将抗蚀剂施加到导电膜10以在其上形成抗蚀剂膜之后，将相应的工艺中的结构(见图5)进行曝光和显影工艺，然后去除抗蚀剂膜20的“不需要的”部分，从而导电膜的平面形状与抗蚀剂膜20的平面形状匹配。
在完成抗蚀剂膜20的不需要的部分的去除之后，将被暴露的导电膜10进行比如RIE(反应离子蚀刻)的蚀刻，由此将导电膜10处理以具有预定的形状，如图6所示。然后，通过使用比如NMP(N-methyl-2-porolidone)的抗蚀剂剥离溶液，完全将抗蚀剂膜20去除。其后，通过CVD在前面形成的氧化膜和导电膜10上形成了新的氧化膜，由此使得导电膜10被完全嵌入层叠氧化膜1b中。
接下来，如图7所示，通过CVD在氧化膜1b上形成用作后板2的导电膜11。在导电膜11上形成抗蚀剂膜21；然后，去除抗蚀剂膜21的不需要的部分以留下其形状在平面图中与后板2的形状匹配的抗蚀剂膜21的需要的部分。然后，将暴露的导电膜11进行比如RIE的蚀刻，由此处理导电膜11以具有预定的形状，如图8所示。此刻，在用作后板2的抗蚀剂膜21中形成了多个通孔2b。
接下来，如图9所示，在基板1a下面形成了抗蚀剂膜22，然后，去除抗蚀剂膜22的不需要的部分，该不需要的部分直接位于基板1a的内孔的上方(对应于支撑1的内孔)。将从抗蚀剂膜22暴露的基板的暴露的部分进行比如深RIE的蚀刻，使得蚀刻工艺到达形成于基板1a上的氧化膜1b的下表面。这完成了具有圆形内孔的基板1a的形成。其后，在导电膜11和氧化膜1b上形成了抗蚀剂膜23，然后，去除了直接位于支撑1的内孔的上方的抗蚀剂膜23的不需要的部分。即，如此形成抗蚀剂膜23，使得暴露了后板2的通孔2b。
通过通孔2b和基板1a的内孔供给比如氢氟酸的蚀刻溶液，由此溶解了氧化膜1b。由于经由通孔2b供给的蚀刻溶液，溶解进行，使得直接位于具有通孔2b的后板2的中心部分下方的氧化膜1b到达了其下的导电膜(用作隔膜3)的上表面。由于经由基板1a的内孔供给的蚀刻溶液，溶解进行，使得位于具有导电膜10下的氧化膜1b到达了导电膜10的下表面。于是，如图10所示，导电膜10的外周端3a通过氧化膜1b支撑且嵌入氧化膜1b中，由此允许隔膜3的中心部分通过内孔暴露。
本实施方案的特征在于，隔膜3通过组合施加有拉伸应力的拉伸应力膜3b和施加有压缩应力的压缩应力膜3c来形成。由于氧化膜1b的溶解，暴露了隔膜3的中心部分，且施加到拉伸应力膜3b的拉伸应力与施加到压缩应力膜3c的压缩应力抵消。这里，将拉伸应力调整以稍稍低于压缩应力，因此，将约0.4MPa的比较低的压缩应力施加到隔膜3，该应力对应于拉伸应力和压缩应力之间的差异。
最后，去除了抗蚀剂膜22和23；然后，在后板2和隔膜3之间连接偏压施加装置4，由此完成了本实施方案的电容器传声器A的生产。
因为支撑1和后板2且尤其是隔膜3由具有出色抗热性和比较小的在高温环境中的变形的硅材料组成，电容器传声器A不大可能例如在回流封装期间在约250℃的温度下变形。另外，隔膜3预先施加有对应于约0.4MPa的压缩应力的内应力；因此，当通过偏压施加装置4在后板2和隔膜3之间施加偏压时，由于静电吸引隔膜3被弯曲成在截面上为圆弧形，其中由隔膜3的这样的弯曲导致的拉伸应力被预先施加的压缩应力抵消，由此消除了施加到隔膜3的内应力。这减小了被电吸引向后板2的隔膜3的刚度。因为，隔膜3本身施加有约0.4MPa的比较小值的压缩应力，本实施方案的电容器传声器A需要对其施加的非常低的偏压(5V或更小)，以实现隔膜3的静电吸引。即，本实施方案不要求常规的已知电容器传声器所需的约20V的比较高的偏压。
当由外部产生的声压传播且到达其中消除了内应力且减小了刚度的隔膜3时，隔膜3可以响应该声压而适当地振动。即，隔膜3可以响应比较小的声压而以比较大的振幅振动。于是，电容器传声器A的静电电容可以响应隔膜3的变化而精确地变化；因此，电容器传声器A在灵敏度上出色。
根据本实施方案，预先将压缩应力施加到隔膜3，以通过在由于静电吸引而接近后板2时弯曲的隔膜3的偏转，消除了内应力；因此，可以减小隔膜3的刚度。这改善了电容器传声器A的变化特性和灵敏度。因为与常规已知的电容器传声器相比，在施加非常低的偏压时，本实施方案的电容器传声器A可以在灵敏度方面得到改善，所以可以节省电能并减小制造成本。
前述的压缩应力通过退火而被内在地施加到隔膜3，因此可以通过调整退火温度来控制压缩应力，于是，可以通过调整施加到隔膜3的内应力来减小隔膜3的刚度。另外，隔膜3通过组合施加有拉伸应力的拉伸应力膜3b和施加有压缩应力的压缩应力膜3c来构成；因此，可以调整拉伸应力膜3b的厚度和压缩应力膜3c的厚度之间的比例，且可以通过调整退火温度来调整拉伸应力膜3b的拉伸应力和压缩应力膜3c的压缩应力之间的关系。这实现了期望的压缩应力被施加到隔膜3。因此，可以可靠地消除施加到隔膜3的内应力，隔膜3在施加偏压时被静电吸引。
另外，拉伸应力膜3b是其中掺杂了杂质的多晶硅膜，且压缩应力膜3c是其中未掺杂杂质的多晶硅膜。因此，在电容器传声器A的回流封装期间，没有因为热而发生变形；因此，可以提供高灵敏度的电容器传声器A。因为通过半导体制造工艺制造了电容器传声器A，所以可以缩小隔膜3和电容器传声器A的尺寸。
本实施方案可以在由权利要求所界定的本发明的范围内进行变化和改进。根据本实施方案，使用单一拉伸应力膜(或导电膜)3b和单一压缩应力膜(或导电膜)3c来形成隔膜3(对应于导电膜10)，其中将拉伸应力膜3b的厚度比设定为68％。这并非是限制，即，隔膜3可以使用多层拉伸应力膜和多层压缩应力膜来形成；或者，拉伸应力膜3b和压缩应力膜3c之一可以例如为多层的。在这样的变化中，通过适当地调整拉伸应力膜3b的内应力和压缩应力膜3c的内应力或通过适当地调整其厚度比，可以预先将期望的压缩应力施加到隔膜3。拉伸应力膜3b的厚度比不需要被限定为68％。在本实施方案的隔膜3中，使用其中掺杂了杂质的多晶硅膜来形成拉伸应力膜3b，且使用其中未掺杂杂质的多晶硅膜来形成压缩应力膜3c。这也并非是限制。
当然，可以仅使用压缩应力膜3c来形成隔膜3。在该情形，通过适当地调整退火温度，可以调整压缩应力膜3c的压缩应力。
在本实施方案中，其中掺杂了杂质的多晶硅膜(即3b)和其中未掺杂杂质的多晶硅膜(即3c)被层叠和组合在一起，且然后，将层叠的膜进行退火。这并非是限制，因此，可以在前述的多晶硅膜3b和3c上独立地进行退火，由此预先将期望的压缩应力施加到隔膜3。
接下来，将参考图11到13详细描述本实施方案的实际示例。
在本实施方案中，隔膜3实际上通过层叠磷掺杂的多晶硅膜(用作拉伸应力膜3b)和未掺杂杂质的多晶硅膜(用作压缩应力膜3c)来生产，由此预先将期望的压缩应力施加到隔膜3，且可以改善包括隔膜3的电容器传声器A的灵敏度。具体而言，隔膜3被设计成预定的尺寸，比如700μm的直径和0.66μm厚度且从后板2物理上分离，并具有4μm的空气间隙。
图11显示了仅由拉伸应力膜3b组成的隔膜3的一个示例和仅由压缩应力膜3c组成的另一示例之间就退火温度和内应力而言的关系。在图11的曲线图中，水平轴代表了退火温度，且垂直轴代表了当在退火之后隔膜3被冷却到室温时测量的内应力。这里，内应力的正值代表拉伸应力，且内应力的负值代表压缩应力。
图11清楚地显示了，由拉伸应力膜3b组成的隔膜3经历了从600℃到1000℃范围的预定的温度下退火，其在1000℃的退火温度下具有小的压缩应力，然而，其通常具有拉伸应力，所述拉伸应力随着退火温度变高而逐渐减小。比较而言，由压缩应力膜3c组成的隔膜3经历了从600℃到1000℃范围的预定的温度下退火，其通常具有压缩应力，所述拉伸应力随着退火温度变高而逐渐减小。这清楚地证明了隔膜3的内应力(即拉伸应力膜3b的拉伸应力和压缩应力膜3c的压缩应力)可以响应于退火温度来被控制。
图12显示了由拉伸应力膜3b和压缩应力膜3c组成的隔膜3的示例之间就退火温度和内应力而言的关系，其中与隔膜3的总厚度相比拉伸应力膜3b的厚度比按逐步的方式被改变为15％、30％、45％、61％、68％、76％、91％和100％，从而表现了隔膜3的内应力的差异。
图12清楚地显示了包括其厚度比范围在15％和45％之间的拉伸应力膜3b的隔膜3具有超过100MPa的非常高的压缩应力。当预先将非常高的压缩应力施加到隔膜3时，非常高的偏压应需要被施加到电容器传感器A以通过静电吸引消除隔膜3的内应力。另外，确认了包括其厚度比范围在91％到100％之间的拉伸应力膜3b的隔膜3应经历1000℃的非常高的退火温度，以避免预先对其施加的拉伸应力。
还确认了包括其厚度比范围在61％到76％之间的拉伸应力膜3b的隔膜3具有响应于退火温度的小的压缩应力。为了预先施加约0.4MPa的小的压缩应力，有利的是响应退火温度产生了隔膜3的内应力的小的变化，换言之，图12中具有比较小的斜度的曲线可以适当地工作，以精确地调整隔膜3的内应力。就以上而言，可以认为期望的压缩应力被容易地施加到隔膜3，该隔膜3包括其厚度比设定为68％的拉伸应力膜3b，且在约850℃的预定温度下被退火。
图13显示了使用由拉伸应力膜3b和压缩应力膜3c组成的隔膜3的电容器传声器A的示例之间就偏压和灵敏度而言的关系，其中隔膜3的第一示例具有0.4MPa的压缩应力，隔膜3的第二示例不具有内应力(即，在施加偏压之前，隔膜3不具有内应力)，隔膜3的第三示例具有10MPa的拉伸应力。
图13清楚地显示了，对于具有拉伸应力的隔膜3的第三示例，随着偏压增加，灵敏度可以增加；然而，该隔膜3与其他隔膜3比较具有比较低的灵敏度。确认了不具有内应力的隔膜3的第二示例与具有拉伸应力的隔膜的第三示例相比增加了灵敏度，然而，与第三示例相似，在低偏压下第二示例的灵敏度较小。
比较而言，确认了具有0.4MPa的压缩应力的隔膜3的第一示例(其适用于本实施方案的电容器传声器A)在5V或更小的低偏压下，特别在2V和3V的范围之间的低偏压下，高度改善了灵敏度。这清楚地显示了使用预先具有压缩应力的隔膜3的电容器传声器A产生了高灵敏度，并且该灵敏度可以通过减小偏压而进一步增加。即，可以节省施加到电容器传声器A的电能，且可以减小制造成本。
2、第二实施方案图14A是显示根据本发明的第二实施方案的电容器传声器1001的构成的剖面图。电容器传声器1001包括声音传感部分和探测部分，这些部分在图14A中示出了。
(a)声音传感部分的构成电容器传声器1001的声音传感部分包括后板1010和隔膜1030(见图14B)，它们在其预定端连接到间隔物1044。即，后板1010和隔膜1030通过间隔物1044彼此平行支撑，通过间隔物1044在它们之间形成了压力室(或空气间隙)1046。后板1010相对于隔膜1030设置，其连接到传感声音的电路系统。后板1010具有多个声孔1018，即允许声波通过其向隔膜1030传播的通孔。具有压力缓冲1033的内侧壁1052的基底1040在隔膜1030的对侧设置，面对后板1010。
后板1010基本使用没有固定到导电膜1022的绝缘膜1045的碟状部分来形成。隔膜1030使用没有固定到第一薄膜1032的绝缘膜1043的第一碟状部分和没有固定到第二薄膜1014的绝缘膜1045的第二碟状部分来形成。均具有导电性能的第一薄膜1032和导电膜1022由掺杂杂质的多晶硅组成，由此它们形成了平行板电容器的相对电极。第二薄膜1014被用来调整隔膜1030的内应力且由比如Si3N4的绝缘材料组成。第二薄膜1014被贴附到第一薄膜1032，接近后板1040。
间隔物1044由形成压力室1046的内侧壁1016的绝缘膜1045、和第一薄膜1032、以及由第二薄膜1014和导电膜1022界定的压力室1046的内侧壁1016之外的外部构成。基底1040由绝缘膜1043和基膜1051构成。绝缘膜1043和1045均由例如SiO2组成。基膜1051由例如单晶硅组成。
将第一薄膜1032的内应力基本调整为零。用于调整隔膜1030的第二薄膜1014的内应力的预定部分被完全固定到隔膜1030的第一薄膜1032。在第二薄膜1014中保留了小的拉伸应力。可以通过控制第二薄膜1014的厚度来调整第二薄膜1014的内应力。
因为具有绝缘性能的隔膜1030的第二薄膜1014被贴附到具有导电性能的第一薄膜1032，接近板1010，即使当在板1010和隔膜1030之间在高湿环境下发生结露水现象，第二薄膜1014也展示了绝缘功能，从而不会导致在电容器的相对电极之间的漏电流，由此防止了电容器传声器1001的灵敏度的降低。即使当在相对电极之间产生拉近(pull in)效应，也可以避免因为第二薄膜1014的干扰而产生的短路。由此，可以避免由于例如短路和火花导致的电路失效而引起的电路系统的毁坏。
(b)探测部分的构成连接到电阻器1200的一端的引线1204被连接到具有绝缘性能的第一薄膜1032，第一薄膜1032在作为相对电极之一的隔膜1030内。接地的引线1206连接到形成作为另一个相对电极的后板1010的导电膜1022。电阻器1200的另一端连接到引线1208，该引线1208连接到偏压电路1202的输出端子。电阻器1200具有相对高的电阻。具体而言，优选的是电阻器1200具有千兆欧姆的电阻。连接到电容器1212的一端的引线1214连接到预放大器1210的输入端子。在隔膜1030和电阻器1200之间连接的引线1204被连接到电容器1021的另一端。
(c)电容器传声器的操作当声波传输通过后板1010的声孔1018向隔膜1030传播时，隔膜1030响应该声波而振动。因为在后板1010和隔膜1030之间的距离由于隔膜1030的振动而变化时，所以由后板1010和隔膜1030构成的电容器的静电电容相应地变化。顺便提及，在施加偏压时在隔膜1030上产生了拉伸应力。
因为隔膜1030连接到具有比较高电阻的电阻器1200，所以即使当电容器的静电电容由于振动而变化时，在电容器中聚集的电荷也不会流过电阻器1200。即，可以假设在由后板1010和隔膜1030形成的电容器中聚集的电荷可以不变化。因此，可以探测后板1010和隔膜1030之间的电压变化以表示电容器的静电电容的变化。
与地电势比较的隔膜1030的电压变化由预放大器1210放大，因此电容器传声器1001可以响应非常小的静电电容的变化来输出电信号。简言之，电容器传声器1001将施加到隔膜1030的声压的变化转换为静电电容的变化，然后该静电电容的变化被转换为电压变化，由此输出响应于声压变化的电信号。
(d)制造方法接下来，将参考图15A到15I描述电容器传声器1001的制造方法。
首先，如图15A所示，在基膜1051上形成绝缘膜1043。具体而言，通过CVD方法在作为基膜1051的单晶硅基板的薄膜上沉积SiO2，由此形成绝缘膜1043。通过在单晶硅基板上进行热氧化可以形成绝缘膜1043。然而，优选的是沉积SiO2，从而相对于由SiO2组成的绝缘膜1045和由SiO2组成的绝缘膜1043设定为相同的蚀刻速率。
接下来，如图15B所示，在绝缘膜1043的表面上沉积第一薄膜1032。具体而言，通过LPCVD在绝缘膜1043的表面上沉积多晶硅膜。可以通过离子注入将施主杂质和受主杂质掺杂入沉积的多晶硅膜中。或者，可以将掺杂杂质原位地掺杂入被沉积的多晶硅膜中。
接下来，将第一薄膜1032进行退火以减小和基本消除其内应力。具体而言，其中掺杂了比如磷(P)的杂质的多晶硅膜在约1000℃的温度下被加热，由此基本消除了其内应力。这里，内应力不能被高精度地控制和消除，因此，在第一薄膜1032中可以产生调整误差(例如，压缩应力)。
接下来，如图15C所示，在第一薄膜1032的表面上沉积了第二薄膜1014。具体而言，通过LPCVD在第一薄膜1032的表面上沉积了Si3N4。第二薄膜1014的厚度被最小化以产生可以基本抵消比较高的压缩应力的最小拉伸应力，该压缩应力由于内应力的最大调整误差而在第一薄膜1032中产生。为了形成由Si3N4组成的膜，可以采用一种特别的方式，其中通过调整H2Cl2和NH3的流量比和为其的加热温度来预先变化内应力。由此，可以基本消除由第一薄膜1032和第二薄膜1014组成的多层结构的内应力。
接下来，如图15D所示，将第一薄膜1032和第二薄膜1014进行蚀刻以产生预定的图案。具体而言，通过光刻在第二薄膜1014的表面形成掩模，然后使用由CH4和CHF3组成的混合气或由Cl2和O2组成的混合气，将第二薄膜1014和第一薄膜1032蚀刻。
接下来，如图15E所示，在第二薄膜1014的表面上沉积绝缘膜1045。具体而言，通过例如CVD沉积SiO2。
接下来，如图15F所示，在绝缘膜1045的表面上形成了导电膜1022。具体而言，通过例如LPCVD在绝缘膜1045的表面上沉积了多晶硅。可以通过离子注入将施主杂质或受主杂质掺杂入沉积的多晶硅中。或者，原位地将杂质掺杂入沉积的多晶硅中。
接下来，如图15G所示，在导电膜1022中形成了声孔1018。具体而言，通过光刻在导电膜1022的表面上形成了掩模，然后，将导电膜1022使用由Cl2和O2组成的混合气蚀刻。
接下来，如图15H所示，蚀刻基膜1051，从而形成了压力缓冲1033的一部分。具体而言，通过光刻在基膜1051的表面上形成了掩模，该掩模具有可以与压力室1033的内侧壁1052匹配的开口；然后，将基膜1051使用SF6气体蚀刻。
接下来，如图15I所示，蚀刻绝缘膜1043和1045以形成压力缓冲1033和压力室1046的剩余部分。具体而言，通过使用基膜1051和导电膜1022作为掩模，将绝缘膜1043和1045使用HF溶液蚀刻。结果，第一表面1032的碟状部分和第二表面1014的碟状部分被敞开，在它们之间具有空气间隙，由此完成了电容器传声器1001的声音传感部分。
第二实施方案可以以各种方法变化或改进，因此在以下将描述第二实施方案的变体。
(1)第一变体图16显示了根据第二实施方案的第一变体的电容器传声器1002的构成，其中与图14A和14B所示的那些相同的部分由相同的参考标号来表示。即，具有导电性能的第一薄膜1032可以相对于用于调整内应力的第二薄膜1014设置，接近后板1014。换言之，第一薄膜1032或第二薄膜1014均可以首先形成。当第一薄膜1032相对于第二薄膜1014设置接近后板1010时，如图16所示，第二薄膜1014不展现在电容器的相对电极之间施加的绝缘功能。
(2)第二变体接下来，将参考图17A、17B和17C以及图18A和18B描述根据第二实施方案的电容器传声器1003，其中与图14A和14B所示的那些相同的部分由相同的参考标号来表示。
即，在隔膜1030中，第二薄膜1014被固定到第一薄膜1032的预定部分。
隔膜1030的第二薄膜1014可以在形状上变化，如图17B和17C所示，其中第二薄膜1014被分成多个部分，从而第二薄膜1014的多个部分被排列在隔膜1030的圆周方向，在它们之间具有相同的间距。或者，第二薄膜1014可以形成为放射状形状，如图18A所示；或第二薄膜1014可以形成为相对于隔膜1030的圆形的同心的形状，如图18B所示。
顺便提及，隔膜1030可以在平面图中被成形为图17B所示的圆形或图17C所示的矩形。换言之，压力室1046和压力缓冲1033中每个可以在平面图被成形为圆形或矩形。
通过部分改变图15D所示的电容器传声器1001的第四步骤，可以容易地制造电容器传声器1003，改变的方式为提供有形状彼此不同的用于蚀刻第一薄膜1032的第一掩模和用于蚀刻第二薄膜1014的第二掩模。
相对于隔膜1030，第二薄膜1014与第一薄膜1032相比在总体尺寸上被减小，由此可以优化第二薄膜1014的厚度。换言之，通过控制其厚度，实现具有目标应力的隔膜1030的第二薄膜可以被适当地成形以确保高的均匀性或高的产出。
(c)第三变体将参考图19A和19B描述根据第二实施方案的电容器传声器1004，其中与图14A和14B所示的那些相同的部分由相同的参考标号来表示。
即，隔膜1030可以被部分地与间隔物1044隔离。具体而言，形成隔膜1030的第一薄膜1032的比较大的面积可以与形成间隔物1044的第一薄膜1032隔离。这减小了隔膜1030在其周边的刚度；因此，可以增加隔膜1030的振动幅度，由此增加了电容器传声器1004的灵敏度。
(4)第四变体在第二实施方案和其变体中，在调整了第一薄膜1032的内应力之后，通过第二薄膜1014调整了隔膜1030的总内应力。当然，可以同时调整第一薄膜1032的内应力和第二薄膜1014的内应力，由此调整了隔膜1030的总的内应力。
具体而言，通过LPCVD沉积了其中掺杂了比如磷(P)的杂质的多晶硅，形成了第一薄膜1032；然后在不进行退火的情况下，通过LPCVD沉积了未掺杂杂质的多晶硅，由此形成了第二薄膜1014；然后，进行退火以同时调整第一薄膜1032的内应力和第二薄膜1014的内应力。如图20所示，通过LPCVD沉积的磷掺杂的多晶硅在退火之前具有比较高的拉伸应力，其中随着退火温度增加而拉伸应力减小，从而在约1000℃的温度下基本消除了拉伸应力，而随着退火温度进一步增加而压缩应力增加。比较而言，通过LPCVD沉积的未掺杂杂质的多晶硅在退火之前具有比较高的压缩应力，其中随着退火温度增加而压缩应力逐渐减小。另外，未掺杂杂质的非晶硅在退火之前具有比较高的压缩应力，其中随着退火温度增加而压缩应力快速减小，且然后在约750℃的温度下基本消除，而随着退火温度进一步增加而产生拉伸应力。
顺便提及，图20、21和22的曲线图是基于实验结果产生的，这些实验结构是在通过使用RTA(快速热退火)装置退火时测量。
对于由磷掺杂的多晶硅和未掺杂的多晶硅组成的层叠结构可以减小退火温度。如图21所示，对于磷掺杂的多晶硅膜相对于总厚度设定的76％的厚度比，可以在范围从800℃到900℃的预定退火温度下，基本消除或极大地减小层叠结构中的拉伸应力(例如在0MPa到5MPa)。对于68％的厚度比，可以在范围从590℃到830℃的预定退火温度下，基本消除或极大地减小层叠结构中的拉伸应力。比较而言，为了在单层结构中极大地减小拉伸应力(例如在0MPa到5MPa)，则需要增加退火温度，到930℃或更高。
在由磷掺杂的多晶硅和未掺杂的非晶硅组成的多层结构的情形，可以通过适当地设定退火温度来基本消除或极大地减小多层结构中的拉伸应力。例如，如图22所示，当退火温度超过930℃时，可以基本消除或极大地减小多层结构中的拉伸应力(例如在0MPa到5MPa)，无论厚度比如何。在磷掺杂的多晶硅和未掺杂的非晶硅的组合的情形，可以通过在比较低的退火温度下调整厚度比和退火温度来实现期望的内应力。顺便提及，就非晶结晶而言，优选地不采用在840℃和930℃之间的退火温度范围。当使用非晶硅形成隔膜1030时，优选的是产品中的结构在保持非晶态预定的退火温度下退火。
3、第三实施方案图23是显示根据本发明的第三实施方案的电容器传声器2001的构成的剖面图，其是通过半导体工艺生产的硅传声器。电容器传声器2001包括声音传感部分和探测部分。
(a)声音传感部分的构成电容器传声器2001的声音传感部分包括隔膜2010、后板2030和支撑2040。隔膜2010和后板2030由支撑2040支撑，在它们之间具有空气间隙2050。后板2030具有多个通孔2032。支撑2040具有开口2042，其与隔膜2010组合以形成后腔。可以重新排列隔膜2010以接近声源而非后板2030。
隔膜2010包括对应于外膜2121和2141的预定部分的非固定部分，其未固定到绝缘层2180；固定到非固定部分的导电膜2131的一部分。外膜2121和2141均由Si3N4组成，且导电膜2131由磷掺杂的多晶硅组成(下面将多晶体硅简称为多晶硅)。
在权利要求的表述中，未固定到绝缘层2180的外膜2121的非固定部分表示第一涂层，且未固定到绝缘层2180的外膜2141的非固定部分表示第二涂层。另外，未固定到非固定部分的导电膜2131的预定部分表示为中心层或可移动电极。第一涂层或第二涂层可以使用外膜形成，且中心层可以使用例如绝缘膜形成。
施加到外膜2121和外膜2141的张力的方向与施加到导电膜2131的张力的方向相反。施加到外膜2121和2141的张力的绝对值的总和与施加到导电膜2131的张力的绝对值基本相同。即，导电膜2131的张力被外膜2121和2141的张力抵消，由此减小了施加到隔膜2010的总的张力。具体而言，由于压缩应力引起的负张力保留在由磷掺杂的多晶硅组成的导电膜2131中。比较而言，由于拉伸应力引起的正张力保留在均由Si3N4组成的外膜2121和2141的每个中。
因为导电膜2131的张力被外膜2121和2141的张力抵消，所以施加到隔膜2010的中张力基本成为零。这表示只要隔膜2010满足期望的机械特性，隔膜2010的张力就非常接近零。当施加到外膜2121和2141的张力的方向与施加到导电膜2131的张力的方向相反时，不总要求外膜2121和2141的张力的绝对值的总和基本与导电膜2131的张力的绝对值相同。在该情形，隔膜2010的张力成为小于仅使用单个导电膜形成的另一隔膜的张力。
外膜2121的张力基本等于外膜2141的张力。因此，在导电膜2131的两个表面上相似地作用了外膜2121和2141的张力。具体而言，两个外膜2121和2141使用相同的材料形成为相同的厚度且在相同的温度进行退火。如上所述，外膜2121和2141的张力相似地作用在导电膜2131的两个表面上；因此可以防止隔膜2010由于张力而非期望地变形。顺便提及，只要隔膜2010满足期望的特性，外膜2121的张力可以不同于外膜2141的张力。在该情形，外膜2121和2141可以使用不同的材料形成为不同的厚度。
后板2030使用未固定到绝缘层2180的导电膜2161的非固定部分形成。导电膜2161由例如掺杂杂质(例如，掺杂磷)的多晶硅组成，其中其作为固定电极。顺便提及，后板2030可以使用绝缘膜和导电膜来形成，该导电膜形成于绝缘膜上以作为可移动电极。
作为间隔物的支撑2040由固定到绝缘层2180的导电膜2161的固定部分、固定到绝缘层2180的外膜2121和2141的固定部分、未固定到外膜2121和2141的非固定部分的导电膜2131的未固定部分、以及绝缘层2180和基板2100构成。绝缘层2180由SiO2组成，且基板2100例如由单晶硅组成。在以上，包括在隔膜2010中的导电膜2131被固定到包括在支撑2040中的绝缘层2180。这并非是限制，即，支撑2040可以采用保证可移动电极和固定电极之间的电绝缘的任何类型构成。
(b)探测部分的构成隔膜2010连接到偏压电路2200，且后板2030经由电阻器2202接地。后板2030还连接到预放大器2210。电容器传声器2001的探测部分如此设计，使得预放大器2210相关于在后板2030和地电平之间施加的电压而输出电信号。
具体而言，连接到偏压电路2200的引线2204被连接到隔膜2010中的导电膜2131和基板2100。连接到电阻器2202的一端的引线2206被连接到后板2030中的导电膜2161。经由电容器传声器2001的封装接地的引线2208连接到电阻器2202的另一端。电阻器2202具有相对高的电阻，其中优选的是电阻器2202具有千兆欧姆的电阻。在后板2030和电阻器2202之间连接的引线2206还连接到预放大器2210的输入端子。优选的是预放大器2210具有比较高的输入阻抗。
(c)电容器传声器的操作当声波传输通过后板2030的声孔2032然后向隔膜2010传播时，隔膜2010由于该声波而振动，从而在隔膜2010和后板2030之间的距离变化，以导致由后板1010和隔膜1030构成的传声器电容器的静电电容相应地变化。
因为后板2030连接到具有比较高电阻的电阻器2202，所以即使当传声器电容器的静电电容由于隔膜2010的振动而变化时，在传声器电容器中聚集的电荷可以不流过电阻器2202。即，可以假设在传声器电容器中聚集的电荷可以基本不变化。因此，可以探测后板2030和地电平之间施加的电压变化以代表传声器电容器的静电电容的变化。
如上所述，电容器传声器2001可以响应传声器电容器的非常小的静电电容的变化来输出电信号。即，电容器传声器2001将施加到隔膜2010的声压的变化转换为传声器电容器的静电电容的变化，然后该静电电容的变化被转换为电压变化，由此输出与声压变化相关的电信号。因为预先调整隔膜2010使得其张力基本成为零，所以隔膜2010产生了响应于声波的比较大的位移。这使得隔膜2010可以将传声器电容器的变化转换为静电电容的比较大的变化。结果，可以改善电容器传声器2001的灵敏度。
顺便提及，当在隔膜2010和后板2030之间施加偏压时在隔膜2010上作用了拉伸应力。
(d)制造方法接下来，将参考图24A到24K描述电容器传声器2001的制造方法。
首先，如图24A所示，在基板2100上形成绝缘膜2110。绝缘膜2110形成了声音传感部分的绝缘层2180(见图23)的一部分，且与绝缘膜2150和2170组合在一起以完整地形成绝缘层2180。绝缘膜2110、2150和2170均例如由SiO2组成。
具体而言，通过CVD(化学气相沉积)方法在基板2100的上沉积绝缘材料，由此在基板2100上形成绝缘膜2110。顺便提及，绝缘膜2110、2150和2170可以使用不同的材料形成。
接下来，如图24B所示，通过CVD在绝缘膜2110上形成薄膜2120。薄膜2120例如由Si3N4组成。
接下来，通过CVD在薄膜2120上形成薄膜2130。薄膜2130例如由磷掺杂的多晶硅组成。
接下来，通过CVD在薄膜2130上形成薄膜2140。薄膜2140例如由Si3N4组成。
接下来，如图24C所示，将薄膜2120、2130和2140进行构图，由此形成包括外膜2121、导电膜2131和外膜2141的结构，以形成隔膜20l0(见图23)。外膜2121、导电膜213l和外膜2141分别通过在预定的温度下退火以对厚度进行优化，由此将其张力的总和减少到基本为零。
具体而言，将包括外膜2121、导电膜2131和外膜2141的前述的结构进行如下的构图首先，通过光刻在薄膜2140上形成暴露薄膜2140的不需要部分的抗蚀剂膜。更具体而言，将抗使剂施加在薄膜2140上以形成该抗蚀剂膜；然后，将该抗蚀剂膜经由具有预定形状的掩模而曝光和显影工艺，由此去除了该抗蚀剂膜不需要的部分。因此，可以形成被成形以暴露薄膜2140的不需要的部分的抗蚀剂膜。顺便提及，抗蚀剂膜通过使用比如NMP(N-methyl-2-pirolidone)的抗使剂剥离溶液来去除。
将从抗蚀剂膜暴露的薄膜2140的暴露的部分进行比如RIE(快速离子蚀刻)的蚀刻，由此形成外膜2141。更具体而言，薄膜2140例如通过使用比如CF4、CHF3和N2的蚀刻气体通过CCP-RIE(电容性耦合等离子体-RIE)和ICP-RIE(电感性耦合等离子体-RIE)方法在250mTorr的气压和750w的射频功率下在反应室中进行蚀刻。这里，射频功率被界定为在电极之间施加的高频功率，所述电极在RIE装置中彼此相对设置，在它们之间具有样品。
接下来，将从抗使剂膜暴露的薄膜2130的暴露的部分蚀刻，由此形成了导电膜2131。更具体而言，薄膜2130通过使用比如Cl2和O2的蚀刻气体通过ECR-RIE(电子回旋加速谐振-RIE)方法在2.0mTorr的气压、50W的射频功率以及1400W的微波功率下在反应室中蚀刻。这里，微波功率被界定为导致在ECR-RIE装置中导致电子回旋加速谐振的微波的功率。
接下来，将从抗蚀剂膜暴露的薄膜2120的暴露的部分蚀刻，由此形成外膜2121。更具体而言，通过例如与薄膜2140相似的CCP-RIE和ICP-RIE的方法来蚀刻薄膜2120。然后，从薄膜2140去除抗蚀剂膜。
如上所述，将薄膜2120、2130和2140进行构图以形成外膜2121、导电膜2131和外膜2141，它们形成了隔膜2120。
通过使用不同的蚀刻装置可以顺序蚀刻前述的三种薄膜。它们可以通过使用多室类的蚀刻装置来连续地原位蚀刻。或者，它们可以通过使用与抗使剂灰化器集成组合的蚀刻装置来连续地蚀刻，由此连续进行薄膜的蚀刻和抗蚀剂膜的去除而不改变用于其的处理装置。
不同的抗蚀剂膜可以被用于进行蚀刻的不同的薄膜，由此外膜2121、导电膜2131和外膜2141形成为不同的二维形状。
接下来，如图24D所示，通过CVD在绝缘膜2110上形成绝缘膜2150，该绝缘膜2150的厚度大于由外膜2121、导电膜2131和外膜2141组成的结构的厚度。
接下来，如图24E所示，通过CMP(化学机械抛光)，将绝缘膜2150进行抛光，由此使得绝缘膜2150平面化。
在以上，通过SOG(玻璃上旋涂)方法，可以形成具有改善的平面度的绝缘膜2150，通过所述方法可以省略前述的步骤。或者，将绝缘材料嵌入由前述结构和绝缘膜2110形成的凹形中，并且沉积在绝缘膜2110上，由此形成具有改善的平面度的绝缘膜2150，由此可以省略前述的步骤。在该情形，在形成绝缘膜2150中，优选地采用具有出色嵌入特性的HDP-CVD(高密度等离子体-CVD)或O3-TEOS-CVD。当然，通过SOG、HDP-CVD或O3-TEOS-CVD的方法形成的绝缘膜2150可以通过CMP的方法来平面化。为了省略通过CMP方法的绝缘膜2150的平面化步骤，例如在构图之后将薄膜2120、2130和2140进行残余物去除。通过各向同性干法蚀刻来实现残余物去除，在所述干法蚀刻中通过使用CF4/O2去除了在台阶部分的肩部的残余物。
接下来，如图24F所示，通过CVD方法在绝缘膜2150上形成了导电膜2160。
接下来，如图24G所示，将导电膜2160构图以形成导电膜2161，该导电膜2161形成了后板2030。
接下来，如图24H所示，通过CVD方法在绝缘膜2150上形成了绝缘膜2170，该绝缘膜2170厚度大于导电膜2161的厚度。
接下来，如图24I所示，在基板2100和导电膜2131和2161上分别形成了用于电连接声音传感部分和探测部分的电极部分。该电极部分从基板2100、导电膜2131、导电膜2161和绝缘膜2170外露。具体而言，该电极部分形成如下首先，在绝缘膜2170上形成用于暴露绝缘层2180(未显示)的不需要部分的抗蚀剂膜。接下来，将绝缘膜2170的暴露的部分进行比如RIE的蚀刻，从而蚀刻进行以到达基板2100或导电膜2161。
接下来，如图24J所示，在基板2100上形成了形成支撑2040的开口2042的开口2101。具体而言，开口2101形成如下首先，通过光刻形成了用于暴露形成基板2100的开口2101的预定部分的抗蚀剂膜。接下来，通过深RIE的方法去除从抗蚀剂膜暴露的基板2100的暴露的部分，使得蚀刻进行以到达绝缘膜2110，由此在基板2100中形成了开口2101。然后，去除了抗蚀剂膜。
接下来，如图24K所示，去除了绝缘层2180的预定的部分以形成电容器传声器2001的各种部分。具体而言，它们的去除如下首先，在绝缘膜2170上形成抗蚀剂膜以覆盖保留作为支撑2040的预定的部分。接下来，通过湿法蚀刻的方法去除抗蚀剂膜。这里，由氢氟酸组成的蚀刻溶液被用来蚀刻由SiO2组成的绝缘膜。蚀刻溶液经由导电膜2161的通孔2032和基板2100的开口2101渗入以溶解绝缘膜2150，由此在隔膜2010和后板2030之间形成空气间隙2050，且绝缘膜的预定部分保留以形成支撑2040。
接下来，将外膜2121、导电膜2131和外膜2141同时进行退火且由此调整了张力，使得隔膜2010的总的张力基本成为零。具体而言，进行退火以实现形成隔膜2010的薄膜的张力，以满足以下的等式(1)和(2)，其中T1、T2和T3(MPa)代表了退火之后施加到外膜2121、导电膜2131和外膜2141的残余应力，而t1、t2和t3(mm)代表了外膜2121、导电膜2131和外膜2141的厚度，且其中T1·t1代表了外膜2121的张力、T2·t2代表了导电膜2131的张力，且T3·t3代表了外膜2141的张力。
T1·t1+T2·t2+T3·t3＝0...(1)T1·t1＝T3·t3...(2)更具体而言，形成隔膜2010的薄膜的张力调整如下通过控制退火温度在从800℃到1000℃的范围，由磷掺杂的多晶硅组成的导电膜2131的残余应力可以被控制以实现拉伸应力和压缩应力。由Si3N4组成的外膜2121和2141的残余应力均对应于拉伸应力，其通过退火的方法不变化。即，将导电膜2131和外膜2121和2141均同时进行退火以控制导电膜2131的残余应力以与压缩应力匹配，由此调整隔膜2010的总的张力以基本成为零。
外膜2121和2141均由相同的材料组成且形成为相同的厚度。当将外膜2121和2141同时进行退火时，可以实现基本相同的张力被施加到外膜2121和2141。
根据上述的电容器传声器2001的制造方法，相对于导电膜2131和外膜2121和2141适当地控制了厚度和退火温度，由此可以细微地调整隔膜2010的总的张力。由此，可以改善电容器传声器2001的灵敏度和特性。
顺便提及，在隔膜2010的总的张力基本成为零的条件下，可以使用任何类型的材料作为导电膜2131和外膜2121和2141，因为施加到外膜2121和2141以及导电膜2131的残余张力之一可以通过退火的方法控制，而另一个则通过退火的方法不变化。这里，外膜2121和2141以及导电膜2131的厚度可以被适当地改变。例如，外膜2121和2141可以分别采用不同的厚度形成。
通过仅控制形成隔膜2010的薄膜的厚度，可以调整隔膜2010的总的张力。
形成隔膜2010的所有薄膜不需要同时被退火，因此，只要在隔膜上不产生技术问题就可以改变退火时间。
可以在设计上以各种方法改变第三实施方案，因此，在下面将描述第三实施方案的变体。
(1)第一变体第三实施方案的第一变体的电容器传声器基本相似于图23所示的第三实施方案的电容器传声器2001，除了隔膜的材料和制造条件以外。与隔膜2010相似，使用导电膜、贴附到导电膜的表面上的外膜和贴附到导电膜的背侧的外膜，形成了第一变体的隔膜，其为了方便起见使用图23中所示的相同的参考标号来指示。
在第一变体中，导电膜2131由磷掺杂的多晶硅组成，且外膜2121和2141均由未掺杂杂质的多晶硅组成(其后，称为未掺杂多晶硅)。由未掺杂多晶硅组成的外膜2121和2141的残余应力是压缩应力，器该压缩应力随着退火温度增加而逐渐释放。第一变体的隔膜的总的张力响应于外膜2121和2141的张力与导电膜2131的张力之间相对于退火温度的变化比例的不同而被调整。即，导电膜2131与外膜2121和2141均同时在预定的退火温度下被退火，在该情况下，导电膜2131的残余应力作用为拉伸应力。
顺便提及，可以使用任何类型的材料用于形成导电膜2121与外膜2121和2141，只要在外膜2121和2141的张力与导电膜2131的张力之间相对于退火温度的变化比例中存在不同，且可以控制隔膜2010的总的张力以基本成为零。当然，它们可以形成为任何厚度。
(2)第二变体第三实施方案的第二变体的电容器传声器基本相似于图23所示的第三实施方案的电容器传声器2001，除了隔膜的构造以外。
图25显示了适用于第二变体的电容器传声器的隔膜2310的构造。隔膜2310通过作为中心层的导电膜2331以及第一涂层2300和第二涂层2302来构造。导电膜2331作为可移动电极。第一涂层2300和第二涂层2302的每个均形成为多层膜。第一涂层2300贴附到导电膜2331的表面，且第二涂层2302贴附到导电膜2331的背侧。顺便提及，形成第一涂层2300的薄膜可以作为可移动电极，或形成第二涂层2302的薄膜可以作为可移动电极。
施加到第一涂层2300和第二涂层2302的张力的方向与施加到导电膜2331的张力的方向相反。施加到第一涂层2300和第二涂层2302的张力的绝对值的总和基本等于施加到导电膜2331的张力的绝对值。包括在夹置导电膜2331的第一涂层2300和第二涂层2302中的一对薄膜具有基本相同的张力。它们是形成第一涂层2300和第二涂层2302的薄膜，它们在其之间夹置导电膜2331，且在平面图中对称地设置。即，第一涂层2300和第二涂层2302的张力在平面图中相对于导电膜2331对称地分布。
具体而言，第一涂层2300具有由外膜2301和直接贴附到导电膜2331的内层2321组成的两层结构，且第二涂层2302具有由外膜2303和直接贴附到导电膜2331的内层2341组成的两层结构。内膜2321和2341均由相同的材料组成且形成为相同的厚度。外膜2301和2303均由相同的材料组成且形成为相同的厚度。更具体而言，内膜2321和2341可以由选自未掺杂多晶硅、未掺杂非晶硅、Si3N4、SiC、SiON和Al2O3的相同的材料组成。当它们由非晶硅组成时，优选地是它们在保持非晶态的预定的温度下退火。外膜2301和2302均由选自Si3N4、SiON和Al2O3的相同的材料组成。
与第三实施方案和其第一变体相似，通过控制其薄膜的厚度和退火温度来控制隔膜2310的张力，由此对于形成隔膜2310的薄膜满足了以下的等式(3)和(4)，其中第一涂层2300和第二涂层2302中每个均具有N层结构(其中N是整数)。
Σn=12N+1Tn×tn=0---(3)]]>Tn·tn＝TN-n-1·tN-n-1...(4)第二变体的电容器传声器被设计以具有包括第一涂层2300和第二涂层2302的隔膜2310，其使用具有相对于退火温度的张力的细微不同的变化比例的薄膜来形成，因此，可以将相对于退火温度的隔膜2310的总的张力的变化比例减少到张力的目标范围内。这使得可以通过控制退火来细微地调整隔膜2130的总的张力。
通过简单地控制形成隔膜2310的薄膜的厚度，可以调整隔膜2310的总的张力。形成隔膜2310的所有薄膜均不一定要同时进行退火，因此可以在不导致技术问题的情况下适当地决定退火时间。另外，第一涂层2300和第二涂层2302不一定要在平面图上对称设置，以在它们之间夹置导电膜2331，只要隔膜2310实现了期望的机械特性。另外，第一涂层2300和第二涂层2302的张力不一定要在平面图中相对于亚导电膜2331对称地分布。
(c)第三变体第三变体的电容器传声器基本相同于图23所示的第三实施方案的电容器传声器2001，除了形成隔膜2010的薄膜的材料以外。
在第三变体中，外膜2121和2141由与绝缘层2180比较具有相对于氢氟酸的高的抵抗力的预定材料组成。具体而言，用于形成外膜2121和2141的预定的材料与用于形成绝缘层2180的SiO2比较在耐氢氟酸性方面增加，且选自未掺杂多晶硅、未掺杂非晶硅、Si3N4、SiC、SiON和Al2O3。当它们由非晶硅组成时，优选的是它们在保持非晶态的预定的退火温度下退火。
因为外膜2121和2141均具有相对于氢氟酸的高抵抗力，可以防止隔膜2010在用于部分去除绝缘膜的前述步骤中由于包括在蚀刻溶液中的氢氟酸而被溶解。与第三实施方案的电容器传声器2001相似，第三变体的电容器传声器可以被设计来调整隔膜2010的张力或不调整隔膜2010的张力。
(d)第四变体第四变体的电容器传声器基本相同于第二变体的电容器传声器，除用于形成隔膜2310的材料之外。
在第四变体中，形成隔膜2310的外膜2301和2303均由与绝缘层2180比较具有相对于氢氟酸的高的抵抗力的预定材料组成。因此，可以防止隔膜2010在用于部分去除绝缘膜的前述步骤(见图24K)中由于包括在蚀刻溶液中的氢氟酸而被溶解。
与第二变体的电容器传声器相似，第四变体的电容器传声器可以被设计来调整隔膜2310的张力或不调整隔膜2310的张力。当调整隔膜2310的张力时，导电膜2331与内膜2321和2341均可以由具有相对于氢氟酸的低的抵抗力的预定材料组成；因此可以灵敏地调整隔膜2310的张力。这可以极大地增加隔膜2310响应于声波的位移。即，就隔膜2310的机械特性而言，第四变体的电容器传声器被改善了。
当形成隔膜2310的除了外膜2310和2303以外的薄膜由具有相对于氢氟酸的低的抵抗力的预定材料组成时，可以改善隔膜2310的电性能。
4、第四实施方案接下来，将详细描述本发明的第四实施方案，其中其涉及由电容器传声器3001实现的静电电容传感器。图26显示了形成电容器传声器3001的薄膜的多层层叠结构，该电容器传声器3001通过半导体制造工艺来生产。
(a)构成电容器传声器3001包括板3033和隔膜3036，其使用均由高浓度磷扩散多晶硅组成的导电膜3012和3014形成。高浓度磷扩散多晶硅可以在其中聚集高的拉伸应力，而隔膜3036的拉伸应力被调整为20MPa或更小。将板3033进行特别的热处理，该热处理与适用于隔膜3036的热处理不同，由此使得板3033的内应力增加以高于隔膜3036的内应力，为约100MPa。
导电膜3012结合了由氧化硅组成的绝缘膜3011，其形成于由单晶硅组成的基板3010上。由氧化硅组成的绝缘膜3013结合在导电膜3012和3014之间。将绝缘膜3011和3013进行构图，从而在导电膜3012的预定部分和导电膜3014的预定部分之间形成了空气间隙，导电膜3012的预定部分延伸与由绝缘膜3011的剩余部分形成的间隔物3035连接，导电膜3014的预定部分延伸与由绝缘膜3013的剩余部分连接。隔膜3036由延伸与绝缘膜3011的剩余部分连接的导电膜3012实现。将进行振动的隔膜3036的整个部分形成了固定电极；然而，固定电极可以以有限的方式形成与隔膜3036连接。例如，隔膜3036可以形成为包括导电膜和绝缘膜的多层结构。板3033通过导电膜3014实现，其延伸与通过绝缘膜3013的剩余部分形成的间隔物3032连接。面对隔膜3036的板3033的整个部分形成了固定电极；然而，固定电极可以以有限的方式形成与板3033的部分连接。例如，板3033可以形成为包括导电膜和绝缘膜的多层结构。在板3033上形成了多个通孔以将声波传输向隔膜3036。
间隔物3035桥接在导电膜3012的预定部分和绝缘膜3011的剩余部分之间，且间隔物3035还桥接在导电膜3014的预定部分和绝缘膜3013的剩余部分之间。
电极3030结合了导电膜3012以建立隔膜3036和外部信号处理电路(未显示)之间的连接。电极3038结合了导电膜3014以建立板和外部信号处理电路之间的连接。电极3039结合了基板3010以建立基板3010和基准电压端子(未显示)之间的连接。电极3030、3038和3039均使用例如由铝-硅组成的导电膜来形成。
凹形3101直接在基板3010中的隔膜3036下形成。凹形3101的开口在封装中通过板来封闭。凹形3101形成了直接在隔膜3036下方的后腔3037。后腔3037经由形成于导电膜3012中的多个通孔3031与开口空气空间联通。用于支撑隔膜3036的间隔物3035在隔膜3036的圆周方向分隔，由此形成了在后腔3037和开口空气空间之间的联通的通道(或多通道)。
(b)操作电容器传声器3001被固定到封装(未显示)中的板，其中其在隔膜3036和板3033之间施加偏压时工作。隔膜3036由于声波而振动，该声波通过通孔3034传输以到达隔膜3036。因为声波简单地经由通孔3034通过板3033传输，所以板2033基本保持在固定状态。即，当隔膜3036相对于板3033振动时，在隔膜3036和板3033之间形成的电容上产生了变化。这样的电容变化通过连接到电极3030、3038和3039的外部信号处理电路的装置被转换为电信号。
使用其内应力被调整为20MPa或更小的导电膜3012来形成隔膜3036，且由此隔膜3036以比较小的张力延伸跨过间隔物3035。通过如上所述减小隔膜3036的张力，可以增加电容器传声器3001的灵敏度。
当隔膜3036接近板3033时，在隔膜3036和板3033之间作用的静电吸引增加。当隔膜3036由于静电吸引接近板3033时，板3033可以被偏转以导致拉近效应，在该拉近效应中隔膜3036由板3033吸附。本实施方案增加了延伸跨过间隔物3032的板3033的张力，其中形成板3033的导电膜3014的内应力被调整为100MPa，这高于形成隔膜3036的导电膜3012的内应力。通过增加板3033的张力，可以避免拉近效应的发生。
(c)制造方法接下来，将参考图27A到27Y详细描述电容器传声器3001的制造方法。
首先，如图27A所示，通过CVD在作为基板3010的单晶硅晶片的表面上沉积氧化硅，由此形成了绝缘膜3011。绝缘膜3011被用于形成支撑隔膜3036的间隔物3035，且用于将导电膜3012从基板3010绝缘。
接下来，如图27B所示，通过减压CVD在绝缘膜3011的表面上沉积作为隔膜3036的导电膜3012。如上所述，导电膜3012由高浓度磷掺杂多晶硅组成。其例如通过其中与沉积膜的同时将掺杂剂引入膜中的原位的方法来形成。材料气体由具有0.155的摩尔比的PH3/SiH4组成。这里，在导电膜3012中聚集了比较高的拉伸应力。
接下来，如图27C所示，形成了光致抗蚀剂掩模3017来实现导电膜3012的构图。
接下来，如图27D所示，使用光致抗蚀剂掩模3017通过各向异性干法蚀刻去除了导电膜3012的不需要的部分。由此可以形成隔膜3036的多个通孔3031和用于在隔膜3036和电极3030、3038和3039之间建立连接的布线。
晶体缺陷可能内在地存在于通过沉积方法形成的导电膜3012中，且在导电膜3012中产生了内应力。因为晶体缺陷可以通过加热修复，所以通过控制加热温度和加热时间，可以控制导电膜3012的内应力。
如图27E所示，其中将去除了光致抗蚀剂掩模3017的产品中结构进行第一退火以减小作为隔膜3036的导电膜3012的内应力。这里，退火条件如此决定，使得保留在隔膜3036中的残余应力在第一退火中不被调整，但是在第二退火中调整了隔膜3036的最终残余应力，其细节将在以后描述。假设隔膜3036的最终残余应力为约20MPa，其中其要求通过进行灯退火一次，隔膜3036在范围从900℃到925℃的预定温度下加热。根据在第二退火中隔膜3036的内应力的减小，在第一退火中进行灯退火以在范围从850℃到900℃的预定温度下加热隔膜3036五到十五秒。
接下来，如图27F所示，在隔膜3036和板3033之间形成了空气间隙，且在导电膜3012上形成了绝缘膜3013以将导电膜3012(作为隔膜3036)与导电膜3014(作为板3033)绝缘。如上所述，绝缘膜3013由氧化硅组成，且例如使用低温气体通过CVD方法形成，该低温气体不影响隔膜3036的内应力。
接下来，如图27G所示，在绝缘膜3013的表面上沉积了作为板3033的导电膜3014。导电膜3014由高浓度磷扩散多晶硅组成，其中其例如通过其中与沉积膜的同时将掺杂剂引入膜中的原位的方法来形成。材料气体由具有范围从0.1到0.5的摩尔比的PH3/SiH4组成。用于形成导电膜3014的加热温度范围从550℃到650℃。此刻，在导电膜3014中聚集了比较高的拉伸应力。因为实现高浓度的PH3/SiH4的摩尔比在10-1的量级，所以期望由于退火而减小内应力。
接下来，如图27H所示，形成光致抗蚀剂3015来实现导电膜3014的构图。
接下来，如图27I所示，使用光致抗蚀剂掩模3015通过各向异性干法蚀刻来去除导电膜3014的不需要的部分。因此，可以形成板3033的多个通孔3034和用于在板3033和电极3038之间建立连接的布线。
接下来，如图27J所示，去除光致抗蚀剂掩模3015。
接下来，如图27K所示，在产品中的结构(或工件)的整个表面上形成绝缘膜3016以覆盖绝缘膜3013(由氧化硅组成)和导电膜3014。例如使用低温气体通过CVD来形成绝缘膜3016，该低温气体不影响板3033的内应力和隔膜3036的内应力。具体而言，通过等离子体CVD来形成绝缘膜3016，其保证了在温度为400℃或更小的环境中膜的形成。
接下来，如图27L所示，形成光致抗蚀剂掩模3018以实现绝缘膜3016的构图。
接下来，如图27M所示，使用光致抗蚀剂3018进行湿法和/或干法蚀刻以形成连接孔163、161和162，其分别用于在电极3030、3038和3039与基板3010、导电膜3012(作为隔膜3036)和导电膜3014(作为板3033)之间建立连接。
接下来，如图28N所示，在去除了光致抗蚀剂3018的产品中结构上形成划线(未显示)，以实现芯片分离。于是，在基板3010上形成了沟道；因此，绝缘膜3011、3013和3016(其在基板3010上层叠)被分为单独的芯片。
晶体缺陷可能内在地存在于通过沉积方法形成的导电膜3014中，且在导电膜3014中导致了内应力。因为晶体缺陷可以通过加热修复，所以通过控制加热温度和加热时间，可以控制导电膜3012的内应力。
在形成划线之后和形成电极3030、3038和3039之前，进行了第二退火以调整隔膜3036的内应力和板3033的内应力。此刻进行第二退火的原因如下当在高温加热氧化硅膜(例如，绝缘膜3013)时，其内应力从拉伸应力被改变到压缩应力。第一原因在于当晶片(作为基板3010)被整个用无间隙的氧化硅膜覆盖时，由于压缩应力很可能产生裂纹。第二原因在于一旦使用低熔点材料完全形成了电极3030、3038和3039，则它们不能在高温加热。
进行了第二退火以调整隔膜3036的内应力于最终的目标值，且减小板3033的内应力。为了与隔膜3036比较在板3033中保留比较高的内应力，在低于第一退火的退火温度的比较低的退火温度下进行第二退火。具体而言，在范围从850℃到900℃的温度下进行了第一退火，而且在约850℃的温度下进行第二退火五到十五秒。由于这样的温度设定，约100MPa的拉伸应力保留在板3033中，且约20MPa的拉伸应力保留在隔膜3036中。
接下来，如图27O所示，在产品中结构(或工件)的整个表面上沉积了导电膜3019，从而形成了电极3030、3038和3039。导电膜3019例如由铝-硅组成。
接下来，如图27P所示，形成了光致抗蚀剂膜3020以实现导电膜3019的构图。
接下来，如图27Q所示，使用光致抗蚀剂掩模3020进行了湿法蚀刻以去除导电膜3019的不需要的部分。于是，可以形成电极3030、3038和3039。
接下来，如图27R所示，去除了光致抗蚀剂膜3020。
接下来，如图27S所示，通过抛光去除了沉积在基板3010的背侧上的导电膜3012和3014。
接下来，如图27T所示，形成了光致抗蚀剂掩模3021以在基板3010中形成凹形3101。
接下来，如图27U所示，使用光致抗蚀剂掩模3021进行了光致抗蚀剂干法蚀刻，从而在基板3010中形成了凹形3101。
接下来，如图27V所示，去除了光致抗蚀剂掩模3021。
接下来，如图27W所示，形成了光致抗蚀剂掩模3022来实现绝缘膜3016的构图。使用光致抗蚀剂掩模3022进行了湿法蚀刻，从而去除了绝缘膜3016的预定的部分，由此在导电膜3014(作为板3033)和导电膜3012(作为隔膜3036)之间的区域中部分暴露了绝缘膜3013。
接下来，如图27X所示，使用稀释的氢氟酸进行湿法蚀刻，从而去除了绝缘膜3013的不需要的部分，该不需要的部分在光致抗蚀剂掩模3022和导电膜3014之间通过通孔3034暴露；并去除了绝缘膜3011的不需要的部分，该不需要的部分通过凹形3011暴露。因此，可以形成间隔物3035和3032且在隔膜3036和板3033之间形成空气间隙。
最终，如图27Y所示，去除了光致抗蚀剂掩模3022；然而，基板3010沿划线(未显示)分割，由此完全生产了电容器传声器3001。
第四实施方案可以在本发明的范围内被进一步变化。例如，隔膜3036和板3033可以由多晶硅以外的比如锗(Ge)和碳的其他材料组成。可以使用硼(B)和砷(As)作为扩散入隔膜3036和板3033的杂质。
第四实施方案不一定应用于电容器传声器3001，而还可以应用于压力传感器等。
最后，本发明不必须限于前述的实施方案和变体，这些实施方案和变体是示例性的而非限制性的，因此，在由权利要求界定的本发明的范围内可以产生另外的实施方案和变体。
本申请要求在先的五项日本专利申请的优先权，即日本专利申请No.2006-89680、日本专利申请No.2005-277377、日本专利申请No.2006-28439、日本专利申请No.2006-94414和日本专利申请No.2006-224978，将它们的全部内容引入于此作为参考。
权利要求
1.一种电容器传声器，包括固定电极，设置来覆盖环状支撑的多个内孔；和隔膜，相对于所述固定电极设置，在所述隔膜和所述固定电极之间具有预定的空气间隙，其中，由于通过在所述固定电极和所述隔膜之间施加偏压导致的静电吸引，在所述隔膜上产生拉伸应力，所述隔膜由此被偏转而接近所述固定电极。
2.一种电容器传声器中的隔膜，所述隔膜相对于固定电极设置，在所述隔膜和所述固定电极之间具有预定的空气间隙，所述固定电极用于覆盖环状支撑的多个内孔，其中预先将压缩应力施加到所述隔膜，从而当由于通过在所述固定电极和所述隔膜之间施加偏压导致的静电吸引而将所述隔膜偏转以接近所述固定电极时，消除了在所述隔膜上产生的内应力。
3.根据权利要求2所述的隔膜，其中所述隔膜通过层叠具有拉伸应力的拉伸应力膜和具有压缩应力的压缩应力膜形成。
4.根据权利要求3所述的隔膜，其中所述拉伸应力膜由其中掺杂了杂质的多晶硅膜组成，且所述压缩应力膜由其中未掺杂杂质的多晶硅膜或非晶硅膜组成。
5.根据权利要求3所述的隔膜，其中所述压缩应力膜由非晶硅膜组成，所述非晶硅膜在保持非晶态的预定温度下被退火。
6.一种电容器传声器的制造方法，在所述电容器传声器中，隔膜相对于固定电极设置，所述固定电极用于覆盖环状支撑的多个内孔，在所述隔膜和所述固定电极之间具有预定的空气间隙，所述制造方法包括的步骤为将用作所述隔膜的导电膜进行退火；且预先将压缩应力施加所述到隔膜，由此当由于通过在所述固定电极和所述隔膜之间施加偏压导致的静电吸引而将所述隔膜偏转以接近所述固定电极时，消除了在所述隔膜上产生的内应力。
7.根据权利要求6的电容器传声器的制造方法，其中所述隔膜通过层叠掺杂杂质的多晶硅膜与未掺杂杂质的多晶硅膜或未掺杂杂质的非晶硅膜形成，且其中退火在所述掺杂杂质的多晶硅膜上独立进行，且退火在所述未掺杂杂质的多晶硅膜或所述未掺杂杂质的非晶硅膜上独立进行。
8.根据权利要求6的电容器传声器的制造方法，其中所述隔膜通过层叠在掺杂杂质的多晶硅膜与未掺杂杂质的多晶硅膜或未掺杂杂质的非晶硅膜形成，且其中退火在由所述掺杂杂质的多晶硅膜与所述未掺杂杂质的多晶硅膜或所述未掺杂杂质的非晶硅膜组成的层叠结构上进行。
9.一种电容器传声器，包括固定电极，用于覆盖环状支撑的多个内孔；和隔膜，相对于所述固定电极设置，在所述隔膜和所述固定电极之间具有预定的空气间隙，其中预先将压缩应力施加到所述隔膜，从而当由于通过在所述固定电极和所述隔膜之间施加偏压导致的静电吸引而将所述隔膜偏转以接近所述固定电极时，消除了在所述隔膜上产生的内应力。
10.根据权利要求9所述的电容器传声器，所述隔膜通过层叠具有拉伸应力的拉伸应力膜和具有压缩应力的压缩应力膜形成。
11.根据权利要求10所述的电容器传声器，其中所述拉伸应力膜由其中掺杂了杂质的多晶硅膜组成，且所述压缩应力膜由其中未掺杂杂质的多晶硅膜或非晶硅膜组成。
12.根据权利要求10所述的电容器传声器，其中所述压缩应力膜由非晶硅膜组成，所述非晶硅膜在保持非晶态的预定温度下被退火。
13.一种制造隔膜的方法，包括的步骤为通过沉积形成第一薄膜；且形成其内应力不同于所述第一薄膜的内应力的第二薄膜，其中通过组合所述第一薄膜和所述第二薄膜来形成多层结构，由此调整总的内应力。
14.根据权利要求13所述的制造隔膜的方法，其中所述第一薄膜被退火以减小其内应力，且其中所述多层结构的总内应力通过调整沉积在所述第一薄膜上的第二薄膜的厚度来调整。
15.根据权利要求13所述的制造隔膜的方法，其中所述第一薄膜被退火以减小其内应力，且其中沉积在所述第一薄膜的表面上的第二薄膜的一部分被蚀刻，由此调整所述多层结构的总的内应力。
16.根据权利要求13所述的制造隔膜的方法，其中所述第二薄膜沉积在所述第一薄膜的表面上，且其中所述第一薄膜和第二薄膜均同时被退火，由此调整所述多层结构的总的内应力。
17.一种隔膜，包括第一薄膜；和第二薄膜，所述第二薄膜被贴附到所述第一薄膜的表面上，且所述第二薄膜的内应力不同于所述第一薄膜的内应力，其中，其周边被完全固定的多层结构使用所述第一和第二薄膜形成。
18.根据权利要求17所述的隔膜，其中所述第二薄膜比第一薄膜窄，且以放射性方式成形。
19.根据权利要求17所述的隔膜，其中所述第一薄膜由多晶硅组成，且所述第二薄膜由绝缘材料组成。
20.根据权利要求17所述的隔膜，其中所述第一薄膜由掺杂杂质的多晶硅组成，且所述第二薄膜由未掺杂杂质的多晶硅或未掺杂杂质的非晶硅组成。
21.一种电容器传声器，包括具有固定电极和多个通孔的板；具有响应声波而振动的可移动电极的隔膜；以及用于支撑所述板和所述隔膜以彼此绝缘的间隔物，由此在所述固定电极和所述可移动电极之间形成空气间隙，其中，所述隔膜包括第一薄膜和第二薄膜，所述第二薄膜被贴附到所述第一薄膜的表面上，所述第二薄膜的内应力不同于所述第一薄膜的内应力，且其中其周边被完全固定的多层结构使用所述第一薄膜和第二薄膜形成。
22.根据权利要求21所述的电容器传声器，其中所述第二薄膜比所述第一薄膜窄，且以放射性方式成形。
23.根据权利要求21所述的电容器传声器，其中所述第一薄膜由多晶硅组成，且所述第二薄膜由绝缘材料组成。
24.根据权利要求21所述的电容器传声器，其中所述第一薄膜由掺杂杂质的多晶硅组成，且所述第二薄膜由未掺杂杂质的多晶硅或未掺杂杂质的非晶硅组成。
25.一种电容器传声器，包括具有固定电极和多个通孔的板；具有响应声波而振动的可移动电极的隔膜；以及用于支撑所述板和所述隔膜以彼此绝缘的间隔物，由此在所述固定电极和所述可移动电极之间形成空气间隙，其中所述隔膜形成为多层结构，所述多层结构包括第一薄膜和第二薄膜，所述第一薄膜具有导电特性，且所述第二薄膜由绝缘材料或未掺杂杂质的多晶硅或未掺杂杂质的非晶硅组成，且其中，所述第二薄膜接近所述板地被贴附到第一薄膜。
26.根据权利要求21或25所述的电容器传声器，其中所述第二薄膜由非晶硅膜组成，所述非晶硅膜在保持非晶态的预定温度下被退火。
27.一种隔膜，包括具有单层结构的中心层；贴附到所述中心层的第一涂层；和贴附到所述中心层的背侧的第二涂层。
28.根据权利要求27所述的隔膜，其中施加到所述第一涂层和第二涂层的每个的张力方向与施加到所述中心层的张力方向相反。
29.根据权利要求28所述的隔膜，其中分别施加到所述第一涂层和第二涂层的张力的绝对值的总和基本与施加到所述中心层的张力的绝对值相同。
30.根据权利要求28所述的隔膜，其中就组成而言，所述第一涂层和第二涂层的每个与所述中心层不同。
31.根据权利要求28所述的隔膜，其中所述第一涂层和第二涂层具有相同的组成。
32.根据权利要求27所述的隔膜，其中所述第一涂层和第二涂层的每个均具有单层结构。
33.根据权利要求32所述的隔膜，其中所述第一涂层和第二涂层的每个均具有耐氢氟酸性。
34.根据权利要求27所述的隔膜，其中所述第一涂层和第二涂层的每个均具有多层结构。
35.根据权利要求34所述的隔膜，其中形成在所述中心层任一侧上的所述第一涂层和第二涂层的外膜均具有耐氢氟酸性。
36.一种电容器传声器，包括具有固定电极和多个通孔的板；具有响应声波而振动的可移动电极的隔膜；以及用于支撑所述板和所述隔膜的间隔物，在所述固定电极和所述可移动电极之间具有空气间隙，其中所述隔膜包括具有单层结构的中心层；贴附到所述中心层的第一涂层；和贴附到所述中心层的背侧的第二涂层。
37.根据权利要求36所述的电容器传声器，其中施加到所述第一涂层和第二涂层的每个的张力方向与施加到所述中心层的张力方向相反。
38.根据权利要求37所述的电容器传声器，其中施加到所述第一涂层和第二涂层的张力的绝对值的总和基本与施加到所述中心层的张力的绝对值相同。
39.根据权利要求36所述的电容器传声器，其中所述第一涂层和第二涂层的每个均具有耐氢氟酸性。
40.一种隔膜的制造方法，包括的步骤为通过沉积形成第一涂层；在所述第一涂层上形成中心层，所述中心层具有单层结构，且在所述中心层中对其施加的张力的方向与施加到所述第一涂层的张力的方向相反；在所述中心层上形成第二涂层，在所述第二涂层中对其施加的张力的方向与施加到所述中心层的张力的方向相反，其中，通过使所述第一涂层和所述第二涂层夹住所述中心层来调整总的张力。
41.根据权利要求40的所述隔膜的制造方法，其中控制所述第一涂层、第二涂层和所述中心层的每个的厚度，从而调整总的张力。
42.根据权利要求40的所述隔膜的制造方法，其中施加到所述第一涂层和第二涂层的张力的绝对值的总和基本与施加到所述中心层的张力的绝对值相同。
43.根据权利要求40的所述隔膜的制造方法，其中就组成而言，所述第一涂层和第二涂层的每个与所述中心层不同。
44.根据权利要求40的所述隔膜的制造方法，其中所述第一涂层和第二涂层具有相同的组成。
45.根据权利要求40的所述隔膜的制造方法，还包括的步骤为同时退火所述中心层、第一涂层和第二涂层，由此调整总的张力。
46.一种静电电容传感器的制造方法，包括的步骤为沉积用作具有可移动电极的隔膜的第一膜；在第一温度退火所述第一膜；且沉积用作具有固定电极的板的第二膜，所述固定电极相对于所述可移动电极设置。
47.根据权利要求46所述的静电电容传感器的制造方法，还包括的步骤为在完成用作所述板的第二膜的沉积之后，在第二温度退火所述第一膜和第二膜。
48.根据权利要求47所述的静电电容传感器的制造方法，其中所述第二温度低于所述第一温度。
49.根据权利要求46所述的静电电容传感器的制造方法，还包括的步骤为在所述第一膜和第二膜之间形成氧化硅膜；将所述氧化硅膜分为单独的小片；且在第二温度退火所述第一膜和第二膜，所述第二温度比所述第一温度低。
50.根据权利要求49所述的静电电容传感器的制造方法，其中在第三温度处理所述氧化硅膜，所述第三温度低于所述第一温度和第二温度。
51.根据权利要求46所述的静电电容传感器的制造方法，其中所述第一膜和第二膜具有相同的组成。
52.根据权利要求46所述的静电电容传感器的制造方法，其中所述第一膜和第二膜均由杂质扩散的多晶硅组成。
53.根据权利要求46所述的静电电容传感器的制造方法，其中所述第一膜和第二膜均由磷掺杂的多晶硅组成。
54.一种静电电容传感器，包括具有可移动电极的隔膜，所述隔膜通过沉积第一膜形成；以及具有相对于所述可移动电极设置的固定电极的板，其中所述板通过沉积第二膜形成，其中，所述隔膜和所述板被进行了不同的热处理，且由此分别调整了内应力。
全文摘要
在电容器传声器中，隔膜相对于固定电极设置，固定电极用于覆盖环状支撑的多个内孔，其中当由于施加偏压导致的静电吸引而使隔膜偏转以接近固定电极时，在隔膜上产生的内应力被预先施加到隔膜的压缩应力抵消。隔膜使用多层结构形成，该多层结构包括第一薄膜和第二薄膜，第二薄膜的内应力与第一薄膜的内应力不同，由此调整了其总的内应力。隔膜如此形成，使得在第一涂层和第二涂层之间夹置具有单层结构的中心层，第一和第二涂层具有受控制的残余张力和耐氢氟酸性。
文档编号H04R19/04GK1942022SQ20061015920
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月22日 优先权日2005年9月26日
发明者铃木幸俊, 平出诚治, 铃木民人, 榊原慎吾, 寺田隆洋 申请人:雅马哈株式会社