(57)【要約】【課題】  容量型電気機械変換装置において、振動膜上に設けられる保護膜をパターニングして、素子の感度を向上する。【解決手段】  本発明の電気機械変換装置は、第１の電極と、前記第１の電極との間に間隙を挟んで形成された振動膜と、前記振動膜に形成された第２の電極と、前記第２の電極側の表面に形成された絶縁性の保護膜と、を有する。そして前記振動膜表面の少なくとも一部に保護膜が形成されていない領域を形成する。【選択図】  図１
2010154734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、前記第１の電極との間に間隙を挟んで形成された振動膜と、前記振動膜に形成された第２の電極と、を備えた素子の前記振動膜側の表面に絶縁性の保護膜が形成された電気機械変換装置であって、
前記第２の電極表面と前記第２の電極の配線表面は前記保護膜に覆われており、
前記振動膜表面の少なくとも一部に保護膜が形成されていない領域を有することを特徴とする電気機械変換装置。
【請求項２】
前記素子が複数形成されており、前記保護膜が形成されていない領域が、隣り合う素子の前記第２の電極間に存在することを特徴とする請求項１に記載の電気機械変換装置。
【請求項３】
前記第２の電極近傍と前記第２の電極の配線近傍以外の前記振動膜表面には保護膜が形成されていないことを特徴とする請求項１に記載の電気機械変換装置。
【請求項４】
第１の電極を形成する工程と、前記第１の電極との間に間隙を挟んで振動膜を形成する工程と、前記振動膜に第２の電極を形成する工程と、を含む電気機械変換装置の製造方法であって、
前記電気機械変換装置の前記振動膜側の表面に絶縁性の保護膜を形成した後、前記第２の電極表面と前記第２の電極の配線表面に形成された前記保護膜は残し、前記振動膜表面に形成された前記保護膜の少なくとも一部を除去する工程を有することを特徴とする電気機械変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械変換装置及び電気機械変換装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロマシンニング工程を用いて作製される容量型の電気機械変換装置が盛んに研究されている。通常の容量型電気機械変換装置は、第１の電極としての下部電極と所定の間隔を保って支持された振動膜と、前記振動膜の表面に配設される上部電極とを有する。これは、例えば、容量型超音波変換素子（ＣＭＵＴ：Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ−Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ‐Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ−Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）などとして用いられる。
【０００３】
ＣＭＵＴは、軽量の振動膜を用いて超音波を送信、受信し、液中及び空気中でも優れた広帯域特性を持つため、有望な技術として注目されつつある。
【０００４】
ＣＭＵＴの動作原理について説明する。超音波を送信する際には、下部電極と上部電極間に、ＤＣバイアス電圧に微小なＡＣ電圧を重畳して印加する。これにより、振動膜が振動し超音波が発生する。超音波を受信する際には、振動膜が超音波により変形するので、変形に伴う下部電極と上部電極間の容量変化により信号を検出する。
【０００５】
ＣＭＵＴ等の容量型電気機械変換装置の感度は、その電極間の間隔（ギャップ）、振動膜の剛性、電極面積領域、ＤＣバイアス電圧などに依存する。ＤＣバイアス電圧が高いほど、感度が高くなる。なお、容量型電気機械変換装置を生体表面もしくは体内の生体組織に接触させる場合、絶縁性の保護膜を前記容量型電気機械変換装置の表面に設ける必要がある（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．１７，２００７，ｐ．９９４−１００１．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した様に、容量型電気機械変換装置の電気機械変換効率を高めるためには、より高いＤＣバイアス電圧を印加することが好ましい。また、医療診断上、露出される容量型電気機械変換装置表面には絶縁性を有する保護膜を設けることが必要になる。
【０００８】
しかしながら、保護膜を容量型電気機械変換装置表面に全面コーティングすることによって、振動膜に余計な質量、剛性を加えることになる。このような余計な減衰効果により、振動周波数がシフトし、振動変位量が減って感度が低下してしまう可能性があった。
【０００９】
そこで、本発明は、前記保護膜を形成しながら、感度の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題に鑑み、本発明の電気機械変換装置は、第１の電極と、前記第１の電極との間に間隙を挟んで形成された振動膜と、前記振動膜に形成された第２の電極と、を備えた素子の前記振動膜側の表面に絶縁性の保護膜が形成された電気機械変換装置であって、前記第２の電極表面と前記第２の電極の配線表面は前記保護膜に覆われており、前記振動膜表面の少なくとも一部に保護膜が形成されていない領域を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の電気機械変換装置の製造方法は、第１の電極を形成する工程と、前記第１の電極との間に間隙を挟んで振動膜を形成する工程と、前記振動膜に第２の電極を形成する工程と、を含む電気機械変換装置の製造方法であって、前記機械電気変換素子の前記振動膜側の表面に絶縁性の保護膜を形成した後、前記第２の電極表面と前記第２の電極の配線表面に形成された前記保護膜は残し、前記振動膜表面に形成された前記保護膜の少なくとも一部を除去する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、保護膜を形成しながら、感度の低下を抑制することが可能となる。より具体的には、露出される電極表面に絶縁性を有する保護膜を設けた状態であっても、電気機械変換装置の振動膜の剛性への影響を低減できる。よって、素子感度の低下の影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る電気機械変換装置の実施形態の構成を示す断面図。
【図２】本発明に係る電気機械変換装置の第１実施例の製造工程図。
【図３】本発明に係る第１実施例の電気機械変換装置の断面図。
【図４】本発明に係る第１実施例の電気機械変換装置の上面図。
【図５】本発明に係る第２実施例の電気機械変換装置の上面図。
【図６】本発明に係る第３実施例の電気機械変換装置の上面図及び透視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明を説明する。図１は、本発明に係る電気機械変換装置の一例を示す断面図である。
【００１５】
本発明の電気機械変換装置６０は、図１に示すように、第１の電極である下部電極８と、振動膜３と、第２の電極である上部電極１と、を備えた素子を備えている。図１においては２つの素子５１、５２が形成されている例を示しているが、素子の数はこれに限られず、所望の数だけ設ければよい。また、図１の電気機械変換装置６０では、基板４の上に、第１の電極である下部電極８が形成される。振動膜３は振動膜支持部１４によって、下部電極との間に一定の間隔を保って支持される。つまり、下部電極８と、第２の電極である上部電極１が形成された振動膜３と、振動膜支持部１４と、に囲まれて間隙であるキャビティ１０が形成される。そして、振動膜３および上部電極１の上に、保護膜１２が設けられている。
【００１６】
本発明では、上部電極表面及び、上部電極の配線表面は保護膜に覆われており、振動膜上の少なくとも一部に保護膜が形成されていない領域３４を有する。なお、上部電極の配線とは、図２及び図６の７に示すように上部電極同士を電気的に接続したり、もしくは上部電極の信号を取り出したりする配線のことを示す。
【００１７】
本発明に用いられる基板としては半導体又は絶縁体、或いは絶縁性表面を有する半導体基板が挙げられる。また、基板がシリコン基板等の半導体基板の場合は、基板が下部電極を兼ねても良い。
【００１８】
上部電極１は、金属、低抵抗のアモルファスＳｉ、低抵抗の酸化物半導体の中から選ばれる一種の材料を用いることが可能である。
【００１９】
下部電極８の材料は、電気的に低抵抗材料であればよい。例えば、ドープした単結晶Ｓｉ基板、ドープした多結晶Ｓｉ膜、若しくはドープした領域を下部電極とする単結晶Ｓｉ基板、ドープしたアモルファスＳｉ、酸化物半導体、金属膜などでもよい。上述したように基板が下部電極を兼ねることも可能である。なお、素子の電気信号を検出する際に、下部電極８による電位降下を減らすことが好ましい。よって、Ｓｉで下部電極８を形成する場合、そのシート抵抗は、２０．０Ω／□以下が好ましく、５．０Ω／□以下がより好ましく、１．０Ω／□以下が最も好ましい。
【００２０】
振動膜３の材料としては、誘電率が高いことが好ましいため、半導体プロセスに使われているＳｉＸＮＹ膜、ＳｉＸＯＹ膜、ＳｉＮＸＯＹ膜や、Ｙ２Ｏ３、ＨｆＯ、ＨｆＡｌＯ、ＢＳＴ（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３）などの高誘電率材料の中から、少なくとも一種を選択して使用することも可能である。
【００２１】
また、図１では、１つの素子中に上部電極が１つずつ形成されている場合を示しているが、本発明において、上部電極は、１つの素子中に複数形成されていてもよい。この場合、素子中の複数の上部電極は電気的に並列に接続されている。また、下部電極も１つの素子中に複数形成され、夫々電気的に並列に接続されていても良い。つまり、１つの素子中に上部又は下部電極の少なくとも一方が複数形成されている場合でも、１つの素子は、１つの信号を出力する。言い換えると、上部又は下部電極の少なくとも一方が複数存在する場合でも、複数の上部及び下部電極が電気的に並列に接続され、１つの信号を出力する構成を素子とする。
【００２２】
通常、容量型電気機械変換装置の電気機械変換係数を高くするために、動作中は、上部電極１と下部電極８の間にＤＣバイアス電圧をかける。このＤＣバイアス電圧の働きにより、振動膜３は下部電極方向へ変位する。ただし、一旦ＤＣバイアス電圧が一定の電圧を超えると、振動膜３が基板に接触（コラプス）し、電気機械変換係数がかえって低下する恐れがある。この一定の電圧はコラプス電圧といわれる。こうしたコラプスが発生しない様に、バイアス電圧は調整されるが、コラプスしてもショートしないように、上部電極と下部電極の少なくとも一方は絶縁層により覆われていることが好ましい。
【００２３】
また、本発明において、保護膜が形成されていない領域は、振動膜上の少なくとも一部に存在すれば、全面コーティングに比べて感度の低下は抑制することができる。ただし、図１に示すように、素子が複数形成されている場合、保護膜が形成されていない領域が、隣り合う素子の上部電極間（第２の電極間）に存在することが好ましい。このような構成にすることで、隣り合う素子間のクロストークを抑えることができる。隣り合う素子間のクロストークとは、例えば、図１の素子５１の振動膜３の変位が、素子５２の振動膜の変位に影響を与えることを示す。
【００２４】
なお、保護膜１２のパターンは、上部電極及び配線を覆っていれば、電気絶縁の役割は達成できる。上部電極及び配線以外の部分（振動膜）を覆う保護膜が振動膜３に余計な質量、剛性を与えてしまって、振動変位が減り感度が落ちる。よって、電気絶縁に関係しない振動膜部分を覆う保護膜はできるだけ減らすことが好ましい。このような理由から、「上部電極近傍（第２の電極近傍）と上部電極の配線近傍（第２の電極の配線近傍）」のみ前記保護膜に覆われ、それ以外の振動膜表面は保護膜が形成されていないことが好ましい。本発明において「上部電極近傍と上部電極の配線近傍」とは、「上部電極及び上部電極の配線の領域」と、「それらの周囲の領域」とを足した領域である。また、「それらの周囲の領域」としては、「上部電極及び上部電極の配線の領域」からの距離が「配線幅の２倍以下の領域」を示すものし、好ましくは、「配線幅の２倍以下の領域」であり、「保護膜の膜厚以上の幅の領域」である。これは、保護膜の膜厚以上であることにより、上部電極及び上部電極の配線の表面（断面図での上部の表面）だけでなく側面（断面図でのサイドの表面）も十分に覆うことができるためである。
【００２５】
保護膜の主な役割は、電気機械変換装置と外部との電気絶縁であるが、生体適合性を有する（生体との反応を回避する）材料であると好ましい。このため、その保護膜の材料としては絶縁性を有する高分子材料が好ましい。例えば、生体適合性が高い高分子樹脂膜（例えば、ポリジメチルシロキサン膜（ＰＤＭＳ：ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｓｉｌｏｘａｎｅ）、パリレン膜（Ｐａｒｙｌｅｎｅ）、ポリイミド膜（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂膜（ＰＭＭＡ：Ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））、などを用いることが好ましい。また、高分子樹脂膜の代わりに、ＳｉＸＮＹ膜、ＳｉＸＯＹ膜、ＳｉＮＸＯＹ膜などの無機膜なども使用可能である。
【００２６】
保護膜のパターニングは、振動膜及び上部電極の表面に保護膜を形成した後、所望の領域だけ残して保護膜を除去する方法が考えられる。一般のフォトリソグラフィを利用することができ（実施例１参照）、保護膜として感光性高分子樹脂（実施例２参照）や、熱硬化樹脂（実施例３参照）を用いることでより簡便に形成することも可能である。
【００２７】
また、医療診断に応用する場合、インピーダンスをマッチングするため、電気機械変換装置と生体の間にカップリング液を用いる。この液体が中空のキャビティに入ると、液体の可圧縮性が気体より大幅に小さいので、振動膜がほとんど振動できなくなってしまう。そのため、素子の寿命、性能を維持するためは、キャビティを封止することが好ましい。さらに、キャビティ中に空気やガスなどを封止すると、感度が落ちる恐れがあるため、キャビティを真空封止することがより好ましい。
【実施例】
【００２８】
以下、図を用いて本発明の実施例を説明する。
【００２９】
（第１実施例）
図２は、本発明に係る電気機械変換装置の製造方法の第１実施例の工程を説明する断面図である。以下の説明を簡潔にするため、パターニング工程は、基板上のフォトレジストの塗布、乾燥、露光、現像などのフォトリソグラフィ工程から、エッチング工程、フォトレジストの除去、基板の洗浄、乾燥工程の順に行なわれる全工程を意味するものとする。また、本実施例の基板４はＳｉを例として説明するが、他の材料の基板を使用することもできる。例えば、ＳｉＯ２、サファイアなどの絶縁性の基板も使用可能である。なお、図２には、隣接する二つ素子を形成する断面図を示しているが、素子数はこれに限られず、何個の場合でも同じ工程によって形成することが出来る。
【００３０】
本実施例の製造方法において、先ず、Ｓｉ基板４を準備し、洗浄する。次に、表面に下部電極８を形成する。その後、図２（ａ）に示すように、下部電極８の上に犠牲層１１を形成し、パターニングする。
【００３１】
本実施例で、第１の電極である下部電極８が金属Ｔｉ（膜厚約５００ｎｍ）であって、犠牲層１１がＣｒ（膜厚約２００ｎｍ）である場合を説明する。
【００３２】
なお、犠牲層１１の厚さによって、最終的な電極間距離（下部電極８と後述する上部電極との距離）が決定される。犠牲層１１が薄いほど、素子の機械電気変換係数が高くなる。ただし、電極間距離が狭すぎると、絶縁破壊の恐れが高まる。従って、犠牲層１１の厚さは、５ｎｍから４０００ｎｍの範囲が好ましく、１０ｎｍから１０００ｎｍの範囲がより好ましく、２０ｎｍから５００ｎｍの範囲が最も好ましい。
【００３３】
本実施例では、犠牲層１１として、スパッタ法で成膜したＣｒ膜を使用する。このＣｒ膜はウェットエッチングでパターニングする。Ｃｒエッチング液としては、（ＮＨ４）２Ｃｅ（ＮＯ３）６、およびＨＣｌＯ４を含有する液を使用することができる。このエッチング液は、下部電極８のＴｉをエッチングする速度が低いため、高いエッチング選択性が得られる。
【００３４】
更に、図２（ｂ）に示すように、ＰＥＣＶＤ法（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で振動膜３である窒化膜ＳｉＮＸ（膜厚約６００ｎｍ）を成膜する。その後、ＣＦ４ガスによるＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）でパターニングする。なお、このプロセスで、同時にエッチング液の入口１３を形成することが可能である。なお、前記振動膜３の面積を確保するため、エッチング液の入口１３が出来るだけ、振動に影響せずに振動膜の周辺、もしくは端部に設けることが好ましい（不図示）。
【００３５】
その後、図２（ｃ）に示すように、エッチング液に浸漬することで、エッチング液がエッチング液の入口１３から導入され犠牲層１１を除去する。この際、犠牲層１１のＣｒはエッチングされるが、（ＮＨ４）２Ｃｅ（ＮＯ３）６、およびＨＣｌＯ４の混酸水溶液では、下部電極８のＴｉ層はほとんどエッチングされない。
【００３６】
また、犠牲層１１をウェットエッチングした直後、液体表面張力による振動膜の下部電極上への付着（スティッキング）を回避するため、純水に数回浸漬する。そして、液体ＣＯ２による超臨界乾燥法を用いて試料を乾燥して、キャビティ１０が形成される。また、犠牲層１１をエッチングすることにより振動膜３と同一工程で形成された窒化膜の一部が支持部１４となる。
【００３７】
次に、図２（ｄ）に示すように、再度ＰＥＣＶＤ法で窒化膜ＳｉＮＸを成膜して、前記エッチング液の入口１３を封止し、封止部２０を形成する。
【００３８】
その後、図２（ｅ１）に示すように、振動膜３の上にＡｌ層２００ｎｍを成膜して、パターニングする。このＡｌ膜は、第２の電極である上部電極１とする。上部電極１は、窒化膜ＳｉＮＸである振動膜３を介して基板４、および下部電極８と電気的に絶縁されるため、平行平板のような素子構造が形成される。
【００３９】
なお、上下電極のコラプス状態の際に発生するショートを回避するため、上部電極と下部電極の少なくとも一方は絶縁層により覆われることが好ましいが、本実施例は振動膜３がこの絶縁膜を兼ねることによって、プロセスの簡便化を図ることができる。
【００４０】
図２（ｅ２）は、図２（ｅ１）を簡単のため封止部を省略して示した模式図であり、以降の説明においては、図２（ｅ２）のように、簡略化した図を用いて説明する。図２（ｅ３）は図２（ｅ２）の２つの素子の上面図である。図２（ｅ２）が図２（ｅ３）のＡＢ破線の断面図であって、図２（ｅ４）が図２（ｅ３）のＣＤＥ破線の断面図である。図２（ｅ２）、図２（ｅ３）に示す上部電極の配線７は、上部電極同士を電気的に接続したり、もしくは上部電極１の信号を取り出したりする配線である。図２（ｅ３）では、隣り合う上部電極同士は配線により接続されていない例を示している。
【００４１】
次に、図３に示すように、絶縁膜を上部電極１の上に成膜して、パターニングし、この絶縁膜を保護膜１２とする。図３は図２（ｅ４）と同様の断面を示す模式図である。本実施例では、市販装置（日本パリレン社製、製品名ＰＤＳ２０１０）で成膜するパリレン膜（化学名：Ｐａｒｙｌｅｎｅ−Ｃ（Ｐｏｌｙ（ｍｏｎｏｃｈｌｏｒｏ−ｐ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ））、膜厚２μｍを例として説明する。
【００４２】
図４は図３に対応する上面図である。図３、および図４に示すように、酸素ガスによるプラズマのＲＩＥドライエッチング法で、前記パリレン保護膜１２をエッチングする。このエッチングマスクとしてはフォトレジスト（例えばＨＯＥＣＨＳＴ  ＣＥＬＡＮＥＳＥ社製ＡＺ４６２０）を用いることができる。このＲＩＥプロセス条件については、圧力１０〜１０００ｍＴｏｒｒ、ＲＦ  Ｐｏｗｅｒ１００〜１０００Ｗ、酸素流量１０〜３００ｓｃｃｍがプロセス可能な範囲である。上記のＲＩＥプロセス条件でパリレン対フォトレジストＡＺ４６２０とのエッチング選択比が約０．７〜２．０範囲である。このため、フォトレジストＡＺ４６２０を２．５μｍ以上の膜厚で塗布すれば、パリレン保護膜をパターニングすることができる。
【００４３】
酸素ガスプラズマＲＩＥによれば精密なドライエッチングが可能なため、下地の窒化膜ＳｉＮＸ振動膜３を損傷せずに保護膜１２の所望なパターンが精密に形成できる。さらに、下地の窒化膜ＳｉＮＸ振動膜３をパリレン保護膜１２のエッチングストップ層として、前記酸素ガスプラズマによりパターニングすることができる。このようにして図３、図４のように、隣り合う二つ素子（第１の素子５１、第２の素子５２）を形成することができる。
【００４４】
図４に示すように、本実施例では、第１の素子５１と第２の素子５２との間に保護膜１２のない領域３４として溝のような空間３４が存在する。各寸法は下記の表１に示す。
【００４５】
【表１】
2010154734.tif 000003
【００４６】
表１の条件で市販のＦｉｎｉｔｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔソフト（Ａｎｓｙｓ）で振動膜の変位量を計算した結果を表２に示す。表中では、第１の素子の膜中心変位量をδ１とし、第２の素子の膜中心変位量をδ２とする。電極の剛性はこの計算では省略する。
【００４７】
【表２】
2010154734.tif 000004
【００４８】
表２に示すように、計算の結果、保護膜１２のない領域としての溝３４を設けることによって、振動膜の変位量が約０．５％増加した。本実施例では０．５％の変位量の増加であるが、保護膜１２のない領域をもっと広げれば、変位量がさらに増加して、感度が向上し得る。
【００４９】
さらに、溝３４を設けることによって、隣り合う素子の影響による振動膜の変位量は０．３７倍に減少した。即ち、保護膜が形成されていない領域が上部電極間に存在することによって、素子間のクロストークを抑えられることが分かる。
【００５０】
なお、上述した図２〜図４では、本実施例の隣接する二つ素子（第１の素子５１、第２の素子５２）の構成及び製造工程を示したが、大面積の素子アレイを作製する際には、これらの図でそれぞれ示した素子を基板上に規則的若しくは周期的に配置すればよい。
【００５１】
（第２実施例）
本実施例では、第１実施例と同じように図２の工程まで作製し、その後、図５の上面図で示されるように保護膜をパターニングする。保護膜は、感光性ポリイミド（例えば、東レ社製の感光性ポリイミド、製品名：フォトニース）を用いることとする。このような材料を用いることにより、直接、精密なリソグラフィによって保護膜のパターニングが可能なため、第１実施例のエッチング法より簡便に作成することができる。
【００５２】
更に、本実施例では図５に示すように、隣接する二つ素子（第１の素子５１、第２の素子５２）の上部電極間にある保護膜１２が全て除去され、その間隔２ｇが大きいほど、隣接する素子のクロストークを抑えることができる。
【００５３】
（第３実施例）
本実施例では、第１実施例と同じように、図２の工程まで作製し、その後、図６の上面図で示されるように保護膜をパターニングする。図６（ｂ）は図６（ａ）の保護膜１２を透視した透視図である。
【００５４】
保護膜として熱硬化樹脂（例えば、大阪ガスケミカル社製、製品名：オグソールＳＩ−２０）を塗布し、その後、上部電極１から電気配線３３により電気信号を取り出して、外部の電流源３２に接続する。上部電極１の端部の２箇所に電流を流すと、上部電極１自身が抵抗線になり発熱することによって、その上部電極近傍の熱硬化樹脂を硬化させることができる。特に振動膜３が熱不良導体、例えば、窒化膜ＳｉＮＸ等の場合、発熱する上部電極１（熱導体）および上部電極の配線７の附近に熱が集中し、図６（ａ）、（ｂ）のような形状の保護膜を形成することができる。
【００５５】
本実施例では、上部電極１および上部電極の配線７の発熱によって、セルフアレンジメントで保護膜パターニングが可能なため、上部電極及び上部電極の配線を絶縁し、かつ保護領域を最小限にすることができる。即ち、上部電極近傍と上部電極の配線近傍以外の振動膜表面に保護膜が形成されていないので、感度低下の影響を最小限に抑えることができ、クロストークも抑制することができることから、最も好ましい保護膜のパターンとなる。また、このように局所的な自己加熱の方法により、保護膜のパターニング用マスクの形成工程を減らすことができ、プロセスが容易になる。
【００５６】
なお、図４（ｂ）の上面図のように、上部電極近傍と上部電極の配線近傍とは、「上部電極及び上部電極の配線の領域」と、「それらの周囲の領域（図６で示すｄの幅の領域）」とを足した領域である。また、ｄの幅としては、保護膜の膜厚以上の幅であることが好ましい。これは、保護膜の膜厚以上であることにより、上部電極及び上部電極の配線の表面（断面図での上部の表面）だけでなく側面（断面図でのサイドの表面）も十分に覆うことができるためである。
【００５７】
また、上記３つの実施例では所望の電極間隔（上部電極と下部電極との間隔）と同等の厚さの犠牲層を設けて、犠牲層の上部に振動膜を形成し、犠牲層を除去する方法（サーフェス型）を用いてキャビティを形成したが、基板上に振動膜支持部を設け、ＳＯＩ基板を接合することによってキャビティを形成する方法（接合型）を用いても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１  上部電極
３  振動膜（絶縁体）
４  基板
６  絶縁層
７  上部電極の配線
８  下部電極
９  隣接する素子の中央線
１０  キャビティ（間隙）
１１  犠牲層
１２  保護膜
１３  エッチング液の入口
１４  振動膜支持部
２０  封止部
３２  電流源
３３  電気配線
３４  保護膜１２のない領域（溝）
５１  素子１
５２  素子２
【図１】
2010154734.tif 000005
【図２】
2010154734.tif 000006
【図３】
2010154734.tif 000007
【図４】
2010154734.tif 000008
【図５】
2010154734.tif 000009
【図６】
2010154734.tif 000010