静电容量型转换器的制造方法_4

文档序号:9203095阅读:来源:国知局
止动件43b即可(参照图11)。
[0097](实施方式I的制造方法)
[0098]接着,利用图15及图16对实施方式I的声响传感器31的制造方法进行说明。在图15及图16中,都放大表示制造工序过程中的声响传感器的一部分。
[0099]首先,如图15㈧所示,在基板32 (Si基板)的整个上面使氧化膜52 (S12)堆积。接下来,如图15(B)所示,通过在氧化膜52上堆积多晶硅膜53,且蚀刻多晶硅膜53,从而在氧化膜52的上面形成隔膜33(用于蚀刻的掩模的形成及剥离的工序省略说明。以下,同样)。
[0100]如图15(C)所示,在氧化膜52及隔膜33的整个上面堆积由Si氧化膜构成的第一牺牲层54。接着,在要设置短止动件43a的位置蚀刻第一牺牲层54,直到隔膜33露出为止,在第一牺牲层54上设置凹槽55。在设置凹槽55时,由于隔膜33作为蚀刻停止层而发挥作用,故而凹槽55的深度由第一牺牲层54的膜厚决定。与此同时,沿着包围隔膜33的区域(背板34与基板32接触的区域)蚀刻第一牺牲层54,直到氧化膜52露出为止,在第一牺牲层54上开设较大的环状开口 56。
[0101]如图15(D)所示,在第一牺牲层54上堆积由Si氧化膜构成的第二牺牲层57。此时,在设有凹槽55的位置,且在第二牺牲层57上产生凹部58。在隔膜33的上方且在要设置长止动件43b的部位蚀刻第二牺牲层57及第一牺牲层54,直到隔膜33露出为止,在第二牺牲层57及第一牺牲层54上开设贯通孔59。在开设贯通孔59时,由于隔膜33作为蚀刻停止层发挥作用,故而贯通孔59的深度由第一牺牲层54和第二牺牲层57的膜厚之和来决定。另外,在设有开口 56的区域蚀刻第二牺牲层57及氧化膜52,直到基板32露出为止,在第二牺牲层57及氧化膜52上设置宽度比开口 56窄的槽60。
[0102]进而,如图16(A)所示,在第二牺牲层57上堆积由Si氧化膜构成的第三牺牲层61,通过蚀刻第三牺牲层61而去除在槽60的内部堆积的第三牺牲层61。此时,在设有凹部58的部位,且在第三牺牲层61上产生凹部62,在设有贯通孔59的部位,且在第三牺牲层61产生凹部63。另外,在第三牺牲层61的上面堆积多晶硅膜64,然后通过蚀刻将多晶娃膜64图案化而形成固定电极板40。
[0103]如图16(B)所示,在第三牺牲层61及固定电极板40上堆积氮化硅膜65而形成背板34。此时,通过在凹部62内堆积的氮化硅膜65,在背板34的下面形成短止动件43a,通过在凹部63内堆积的氮化硅膜65,在背板34的下面形成长止动件43b。另外,通过将氮化硅膜65堆积在槽60内而形成背板34的支承部分。进而,通过蚀刻背板34,在背板34上开设多个声孔41。
[0104]此后,如图16(C)所示,从声孔41向背板34的下面侧导入蚀刻剂,去除第三牺牲层61、第二牺牲层57及第一牺牲层54,在背板34与基板32之间形成空隙部分。其中,在隔膜33的脚片36的下面残留有一部分第一牺牲层54的状态下停止蚀刻,由残留的第一牺牲层54形成锚固件38。未作图示,进而通过从下面侧蚀刻基板32而在基板32上设置空洞35,完成声响传感器31。
[0105]根据上述那样的制造方法,不增加声响传感器31的制造工序,能够制作具备突出长度不同的多种止动件的声响传感器31。并且,由于短止动件43a的突出长度由第一牺牲层54的膜厚决定,且长止动件43b的突出长度由第一牺牲层54和第二牺牲层57的膜厚之和决定,故而设计也变得容易。
[0106](实施方式2)
[0107]图17是表示本发明实施方式2的声响传感器71的剖面图。在该实施方式中,使止动件43b的粗细度(直径)比止动件43a的粗细度大。在设有突出长度长的止动件43b的情况下,应力集中在隔膜33的与止动件43b接触的部分,因此最好通过加大止动件43b的直径来加大接触面积,使接触面的应力分散。
[0108](实施方式3)
[0109]图18是表示本发明实施方式3的声响传感器81的剖面图。在该实施方式中,在与隔膜33的中央部相对的区域设有短止动件43a,在与隔膜33的外周区域相对的部位设有长止动件43b,在夹在中央部与外周区域之间的环状区域设有比止动件43a长且比止动件43b短的止动件43c。通过将止动件的突出长度增加到三种,能够增大隔膜33的大变形时的接触部位,由此,能够使集中于止动件43a、43b、43c或锚固件38的应力分散,能够防止止动件43a、43b、43c或隔膜33、锚固件38等的破损。
[0110]图19(A)?图19(C)表示具有三种突出长度的止动件43a、43b、43c的声响传感器81的制造工序的一部分。图19(A)表示在隔膜33上形成有第一牺牲层54、第二牺牲层57及第三牺牲层61的阶段。该阶段的直到制作声响传感器的工序都与图15(A)?图15(D)的工序相同。其中,第一牺牲层54的凹槽55和第二牺牲层57的凹部58不仅形成在要设置止动件43a的部位,而且也形成在要设置止动件43c的部位。
[0111]在图19(A)的工序中,去除槽60内的第三牺牲层61,同时在要设置止动件43c的部位蚀刻去除凹部58内的第三牺牲层61,在第三牺牲层61开设孔82。其结果是,在要设置止动件43c的部位产生比要设置止动件43a的部位的凹部62还深的孔82。
[0112]图19⑶及图19(C)作为工序而与图16⑶及图16(C)相同。SP,如图19⑶所示,在第三牺牲层61及固定电极板40上堆积氮化硅膜65而形成背板34。此时,通过在凹部62内堆积的氮化硅膜65形成短止动件43a,通过在孔82内堆积的氮化硅膜65形成止动件43c,通过在凹部63内堆积的氮化硅膜65形成止动件43b。另外,在背板34上开设多个声孔41。
[0113]此后,如图19 (C)所示,去除第三牺牲层61、第二牺牲层57及第一牺牲层54,在背板34与基板32之间形成空隙部分。其中,在隔膜33的脚片36的下面残留有第一牺牲层54的一部分的状态下,停止蚀刻,通过残留的第一牺牲层54形成锚固件38。未作图示,进而通过从下面侧蚀刻基板32,在基板32上设置空洞35,完成声响传感器31。
[0114]此外,也能够将止动件的突出长度进一步设为四个阶段。例如,如图20所示,也可以在圆C3的内侧设置最短的止动件43a,在圆C3与圆C2之间的区域设置比止动件43a长的止动件43d,在圆C2与圆Cl之间的区域设置比止动件43d长的止动件43c,在圆Cl的外侧设置比最长的止动件43a还长的止动件43b。
[0115](实施方式4)
[0116]在图21所示的声响传感器91中,使止动件43的突出长度依次变化。在图21中,以双点划线表示隔膜33向上方位移到不产生过度的应力集中的程度时的、隔膜33的上面的形状。各止动件43以其前端位于双点划线的隔膜形状上的方式使突出长度依次变化。根据这种实施方式,在对隔膜33施加有高负荷的情况下,能够通过止动件43支承隔膜33使其维持自然形状的原样,故而不易在隔膜33或锚固件38上产生应力集中,能够进一步提高耐破坏性。
[0117](实施方式5)
[0118]图22是用于对本发明实施方式5的声响传感器进行说明的图。图22是表示隔膜33和设于背板34的止动件43a、43b的配置的图。在该实施方式中,使设于外周部(圆Cl的外侧)的止动件43b的数量密度比设于内侧(圆Cl的内侧)的止动件43a的数量密度大。在设有突出长度长的止动件43b的情况下,应力集中在隔膜33的与止动件43b接触的部分,故而通过加大止动件43b的数量密度来加大接触面积,使接触面的应力分散。
[0119](实施方式6)
[0120]图23是表示本发明实施方式6的声响传感器101的概略剖面图。在该实施方式中,在固定电极板40的上方设有隔膜33。在基板32的上面设有平板状背板34。在背板34的上面形成有固定电极板40。在空洞35的上方,且在背板34及固定电极板40上开设有多个声孔41。另外,在背板34的上方,以与固定电极板40相对的方式配设有隔膜33。隔膜33通过设于背板34的边缘的锚固件部38a来支承。止动件43a、43b从背板34的上面向上方突出,外周部的止动件43b的突出长度比中央部的止动件43a大。
[0121](实施
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