(57)【要約】【課題】広帯域周波数特性を有する静電容量型トランスデューサを提供する。【解決手段】静電容量型トランスデューサは、第１の電極８と、間隙９、１０を挟んで第１の電極と対向する第２の電極１１、１２を含む振動膜１３、１４と、間隙が形成されるように振動膜を支持する振動膜支持部１５、１６で構成されるセル４、５を有する。セルとして、振動膜の法線方向から見て間隙９、１０の面積に対する第１の電極８または第２の電極１１、１２の面積の比率が互いに異なる複数種のセル４、５が設けられ、複数種のセルは、それぞれ、第１の電極または第２の電極同士が電気的に結合されている。【選択図】図１
2014017565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、間隙を挟んで前記第１の電極と対向する第２の電極を含む振動膜と、前記間隙が形成されるように前記振動膜を支持する支持部と、で構成されるセルと、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
を有する静電容量型トランスデューサであって、
前記セルとして、前記振動膜の法線方向から見て前記間隙の面積に対する前記第１の電極または前記第２の電極の面積の比率が互いに異なる複数種のセルが設けられ、
前記複数種のセルは、それぞれ、前記第１の電極または前記第２の電極同士が電気的に結合されている、
ことを特徴とする静電容量型トランスデューサ。
【請求項２】
前記複数種のセルの振動膜のばね定数が等しいことを特徴とする請求項１に記載の静電容量型トランスデューサ。
【請求項３】
前記複数種のセルの振動膜のばね定数が異なっており、
前記振動膜のばね定数が大きいセルの前記間隙の面積に対する前記第１の電極または前記第２の電極の面積の比率が、前記振動膜のばね定数の小さいセルの前記間隙の面積に対する前記第１の電極または前記第２の電極の面積の比率より大きいことを特徴とする請求項１に記載の静電容量型トランスデューサ。
【請求項４】
前記複数種のセルの振動膜の面積が異なっており、
前記振動膜の面積が小さいセルの前記間隙の面積に対する前記第１の電極または前記第２の電極の面積の比率が、前記振動膜の面積が大きいセルの前記間隙の面積に対する前記第１の電極または前記第２の電極の面積の比率より大きいことを特徴とする請求項１に記載の静電容量型トランスデューサ。
【請求項５】
前記複数種のセルの振動膜の厚さが異なっており、
前記振動膜が厚いセルの前記間隙の面積に対する前記第１の電極または前記第２の電極の面積の比率が、前記振動膜が薄いセルの前記間隙の面積に対する前記第１の電極または前記第２の電極の面積の比率よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の静電容量型トランスデューサ。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項に記載の静電容量型トランスデューサと、
光を発生する光源と、
前記静電容量型トランスデューサから出力される信号を処理する信号処理部と、
を有し、
該光源から発せられて被検体にあてられた前記光によって生じる光音響波を前記静電容量型トランスデューサで受信し、電気信号に変換された信号を前記信号処理部で処理することで被検体の情報を取得することを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項７】
請求項１から５の何れか１項に記載の静電容量型トランスデューサを作製する作製方法であって、
前記複数種のセルの第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極の上に、前記複数種のセルの間隙を形成するための犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層の上に、前記複数種のセルの振動膜の少なくとも一部を形成する工程と、
前記犠牲層を除去する工程と、
を有し、
前記犠牲層を形成する工程と前記振動膜の少なくとも一部を形成する工程において、前記複数種のセルの間隙を形成するための犠牲層の面積にそれぞれ対する前記複数種のセルの第２の電極の面積の比率を異ならせることを特徴とする作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波変換器などとして用いられる静電容量型トランスデューサ、その製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波変換器は、超音波を送信、受信することにより、例えば生体内の腫瘍などを診断する診断装置に用いられている。近年、マイクロマシンニング技術を用いた静電容量型超音波トランスデューサ（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers : CMUT）の開発が進められている。ＣＭＵＴは、従来の圧電体を利用した超音波変換器と比較して、広帯域特性が容易に得られる点や、振動モードが少なく低ノイズであることが優れている。このＣＭＵＴの特徴は、軽量の振動膜を用いて超音波、音波、光音響波などの音響波（以下、超音波で代表することもある）を送信もしくは受信することである。このＣＭＵＴを利用し、従来の医用診断モダリティより高精度な超音波診断を行う技術が、有望な技術として注目されつつある。
【０００３】
上記技術として、ばね定数が高い振動膜を有するセルとばね定数が低い振動膜を有するセルを用いて、広帯域特性（広い周波数領域で比較的高い電気機械変換係数を持つ特性）を実現する静電容量型トランスデューサが提案されている（特許文献１参照）。また、ばね定数が高い複数のセルから構成されるセルグループとばね定数が低い複数のセルから構成されるセルグループを有することにより、広帯域特性を実現する静電容量型トランスデューサも提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５８７０３５１号
【特許文献２】米国特許公開２００７００５９８５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の如き静電容量型トランスデューサにおける広帯域化は、ばね定数の異なる複数の振動膜をそれぞれ有する複数のセルを用いることで達成されることから、面積の大きさの異なる複数の振動膜を有する複数のセルを含むことが一般的である。
【０００６】
静電容量型トランスデューサの作製には、例えば、犠牲層エッチング技術を中心とするサーフェスマイクロマシニング技術が用いられる。サーフェスマイクロマシニング技術では、犠牲層エッチング後の乾燥工程で、後に振動膜となる薄膜部分が下面に付着する恐れがある。また、作製できたとしても、応力により振動膜が撓み、特に面積の大きい振動膜はばね定数が低いために撓みやすい。さらに、振動膜の応力分布から、撓みのばらつきが生じ、性能劣化につながることがある。広帯域特性を有し電気機械変換係数の高い静電容量型トランスデューサを実現するためには、１つの素子ないしエレメントの中に電気機械変換係数の周波数特性が異なる複数のセルを均一に作製してデバイスを構成することが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明の静電容量型トランスデューサは、第１の電極と、間隙を挟んで第１の電極と対向する第２の電極を含む振動膜と、間隙が形成されるように振動膜を支持する振動膜支持部と、で構成されるセルと、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、を有する。そして、前記セルとして、振動膜の法線方向から見て間隙の面積に対する第１の電極または第２の電極の面積の比率が互いに異なる複数種のセルが設けられ、複数種のセルは、それぞれ、第１の電極または第２の電極同士が電気的に結合されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の静電容量型トランスデューサは、電極面積と間隙面積との比が異なる複数種類のセルが電気的に並列接続されて構成される。従って、電気機械変換係数の周波数特性が異なる複数種のセルを含んで受信時の周波数帯域或いは送信時の周波数帯域を広くすることができる静電容量型トランスデューサを、その都度の要求に応じて、柔軟な設計で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態及び第１の実施例の静電容量型トランスデューサを説明する図。
【図２】本発明の実施形態及び第２の実施例の静電容量型トランスデューサを説明する図。
【図３】本発明の静電容量型トランスデューサの作製方法の例を説明する図。
【図４】本発明の静電容量型トランスデューサを用いる被検体情報取得装置の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の静電容量型トランスデューサの特徴は、広帯域特性を実現するために、振動膜の法線方向から見て間隙の面積に対する第１の電極または第２の電極の面積の比率が互いに異なる複数種（２種類或いは３種類以上）のセルを設けることである。こうした構成の特徴によれば、複数種のセルの構造を種々に設計することができる。例えば、作り易くするために、複数種のセルの振動膜のばね定数を等しくすることができる。また、複数種のセルの振動膜のばね定数を異ならせ、振動膜のばね定数が大きいセルの上記比率を、振動膜のばね定数の小さいセルの上記比率より大きくすることができる。この構成の一例は図１で説明する構成であり、複数種のセルのプルイン電圧を近づけることができる。なお、本明細書において、プルイン電圧とは、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加した場合に、振動膜の復元力より静電引力のほうが大きくなって振動膜が間隙底面に接触する電圧のことであり、プルイン電圧以上の電圧を印加すると、振動膜が間隙底面に接触する。また、複数種のセルの振動膜の面積を異ならせ、振動膜の面積が小さいセルの上記比率を、振動膜の面積が大きいセルの上記比率より大きくすることができる。こうしても、プルイン電圧を近づけられる。また、複数種のセルの振動膜の厚さを異ならせ、振動膜が厚いセルの上記比率を、振動膜が薄いセルの上記比率よりも大きくすることができる。この構成の一例は図２で説明する構成であり、こうしても、複数種のセルのプルイン電圧を近づけることができる。以上の様に、本発明の構成において、例えば、複数種のセルの振動膜のばね定数、面積、或いは厚さが同じ或いは近くても、感度の広帯域化を実現できる。こうした場合、全てのセルの振動膜のばね定数、面積、或いは厚さが近いので容易に均一に作製することができる。他方、複数種のセルの振動膜のばね定数、面積、或いは厚さが異なっても、複数種のセル間で上記比率を適宜異ならせることで、例えば、複数種のセルのプルイン電圧を近づけることで送信感度或いは受信感度を向上させることができる。こうすれば、共通の電圧印加手段を用いても送信感度或いは受信感度の低減を防ぐことができる。勿論、プルイン電圧の相違に応じて複数種のセルに対してそれぞれ別個の電圧印加手段を用いてもよい。以上より、本発明の静電容量型トランスデューサでは、受信時或いは送信時の周波数帯域を広くすることができると共に、上記比率を適宜設計すれば、送信感度或いは受信感度を向上させることもできる。
【００１１】
以下に、本発明の実施形態について図を用いて説明する。図１（ａ）は、一実施形態の静電容量型トランスデューサ１の上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。本実施形態の静電容量型トランスデューサ１は２つのセルグループ２、３で構成されており、それぞれセル４、５が複数存在している。それぞれのセルグループ２、３同士は電気的に結合しており、２つのセルグループで１つのエレメント６を構成している。このエレメント６は図１には１つしか示していないが、エレメントを複数有するアレイ素子であってもよい。図１では、セル４、５が正方格子状に配設されているが、千鳥状などでもよく、並べ方は問わない。
【００１２】
セル４、５は、基板７上に形成された共通の第１の電極８、犠牲層エッチングによって形成される間隙９、１０、間隙を挟んで第１の電極８と対向する第２の電極１１、１２を含む振動膜１３、１４、振動膜１３、１４を支持する支持部１５、１６で構成される。振動膜１３、１４は図１では振動膜の法線方向から見て円形であるが、四角形、六角形、楕円形などでもよい。また、基板７は、一般的な集積回路や光デバイスを作製するために使用されるウエハであってもよく、例えばシリコン（Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ガラス（ＳｉＯ２）、ＳｉＣ、Ｓｉｌｉｃｏｎ
ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）などでもよい。第１の電極８、第２の電極１１、１２は金属薄膜ならばよく、例えばＡｌ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗやその化合物であるＡｌＳｉ、ＡｌＣｕ、ＡｌＳｉＣｕ、ＴｉＷ、ＴｉＮ、ＴｉＣ、或いはこれらの積層などでもよい。第１の電極８は、基板７とは絶縁されていても、或いは基板７が電気を導通する物質であれば接続していてもよい。また、基板７が第１の電極８と一体であってもよく、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板そのものを第１の電極１１として機能させてもよい。
【００１３】
セル４、５は、静電容量型トランスデューサ１内で互いの第１の電極８、第２の電極１１、１２同士がそれぞれ導通しており、第１の電極８と第２の電極１１、１２は絶縁膜１７、１８により互いに絶縁されている。２つの絶縁膜１７、１８はどちらか一方でも構わない。静電容量型トランスデューサ１は、振動する振動膜１３、１４により静電容量が時間的に変動する。振動膜１３、１４を周期的に振動させることで音響波が発生し、また、音響波を受けると振動膜１３、１４が振動し、交流電流が発生する。
【００１４】
振動膜１３、１４は図１では第２の電極１１、１２を含む３層構成であるが、第２の電極１１、１２以外の部分の材料としては窒化シリコン、ダイヤモンド、炭化シリコン、酸化シリコン、ポリシリコンなどが挙げられる。図示しないが、第１の電極８と第２の電極１１、１２の間に電圧（直流電圧や交流電圧）を印加するための電圧印加手段が設けられている。
【００１５】
上記本発明の目的を達成する本実施形態では、セルグループ２に存在するセルの第２の電極１１の面積（振動膜の法線方向から見た面積、以下同じ）と間隙９の面積の比が、セルグループ３に存在するセルの第２の電極１２の面積と間隙１０の面積の比と異なっている。１つのエレメント６の内部に存在するセルは電気機械特性が均一なものが望ましいとされている。それは、振動膜が同位相で動作することで電気機械変換係数が最大となるためである。本実施形態を含む本発明では、セルグループ２とセルグループ３間において、間隙９、１０の面積と第２の電極１１、１２の間隙上の面積との比に差をつけることで電気機械変換の周波数特性を変えて広帯域化を実現する。これと共に、適宜設計することで、全てのセルの電気機械特性をほぼ均一にして、電気機械変換係数を向上させることもできる。
【００１６】
例えば、間隙９、１０の面積と振動膜１３、１４の構造が同じ場合、第２の電極１１、１２の面積が異なると、電極間に同じ電圧をかけたときに静電気力による異なる負のスティフネスが生じる。そのため、電圧を印加した時の振動膜１３、１４のメカニカルインピーダンスに差が生じる。その結果、セルグループ２とセルグループ３で周波数特性に差ができ、広帯域特性を達成できる。
【００１７】
さらに、振動膜１３、１４のばね定数に差があると広帯域特性化の効果はより大きくなる。しかし、セルにかける印加電圧の最適値は振動膜のばね定数と電極面積に依存する。セルの電気機械特性が均一なとき、印加電圧は振動膜が間隙下面に接触する電圧（プルイン電圧）よりも１０パーセント乃至２０パーセント小さい値とすることが望ましいとされる。これは、印加電圧を大きくすると電気機械変換特性は向上するが、プルイン電圧に近づきすぎるとセルの特性ばらつきなどから動作が不安定になるためである。
【００１８】
「ばね定数」は、静電気力に対する、第１の電極と第２の電極が向かい合う部分の平均変位で定義される。ばね定数をｋ、静電容量をＣ、振動膜の電極が向かい合う部分の平均変位をｘ、第１の電極と第２の電極の間の電位差をＶとすると、ばね定数ｋは以下の式１の関係で表せる。
ｋ＝（Ｖ２／２）・（（∂Ｃ／∂ｘ）／ｘ）      （式１）
電極の面積が小さいと振動膜のバイアス電圧起因の静電気力による変位が大きくなる。一方、電極が小さいと静電気力が小さくなる。また、電極が大きいと振動膜の支持部に近い部分は変位が小さくなる。そのため、電極面積とばね定数との関係は下に凸の関数になり、極値をもつ。いずれにしても、電極の面積を変えるだけでばね定数が変わり、間隙面積に対する電極面積が異なる複数種のセルが一つのエレメントに存在すると帯域が広がる。ただし、電極面積が小さくなると電気機械変換係数が小さくなるため、電極面積は間隙部の面積の５０％以上であることが望ましい。
【００１９】
振動膜１３、１４のばね定数に差をつける構成は幾つかある。振動膜１３、１４の厚さが異なる構成でもよく、間隙９、１０に対する振動膜１３、１４の面積が異なる構成でもよい。また、一方のセルの振動膜１３上のみに別の材料を付加するなどでもよい。また、支持部１５、１６の面積を変えることでも可能である。
【００２０】
以上の説明では、間隙面積に対する第２の電極１１、１２の面積比率について述べているが、第１の電極８の間隙９、１０に対する面積比率が異なる場合でも同様の効果を得ることができる。
【００２１】
図３を用いて、本発明の静電容量型トランスデューサの製法の例を説明する。基板３１上に、導体の成膜、フォトリソグラフィ、パターニングにより、第１の電極３２を形成する（図３（ａ））。このとき、第１の電極３２と基板３１は導通していても、絶縁していても、何れでもかまわない。基板３１と第１の電極３２を絶縁させる場合は、第１の電極３２を成膜する前に、絶縁膜を形成すればよい。図１の間隙９、１０やその上の膜はばらつきが小さく平滑であることが求められるため、基板３１、第１の電極３２などは平滑であることが求められる。間隙９、１０の高さは１００乃至３００ナノメートル程度であるから、平滑度は１〜２ナノメートル程度であるのが好ましい。
【００２２】
絶縁膜３４を成膜する。これは、例えば、ＰＥＣＶＤ（plasma-enhanced-chemical-vapor deposition）で成膜された酸化シリコンであり、厚さは５０乃至１５０ナノメートルである。この絶縁膜３４は無くてもよい。次に、第１の電極３２上に、成膜、フォトリソグラフィ、パターニングにより犠牲層３３を形成する（図３（ｂ））。この犠牲層の絶縁膜にも上述同様の高い平滑性が求められる。犠牲層３３の材料は、犠牲層がキャビティ形状を決定することを考慮して、周囲の材料との加工選択比が良好であり、パターニングばらつきが小さいものであることが必要である。犠牲層３３の厚さが図１の間隙９、１０の高さを決定する。したがって、上述した様に犠牲層３３は膜厚分布が小さくかつ平滑であることが求められる。犠牲層３３の材料としては、例えばクロム、モリブデン、アルミニウム、或いはそれらの化合物のほか、アモルファスシリコン、酸化シリコンなどでもよい。
【００２３】
犠牲層３３上に第１のメンブレン３５を成膜する（図３（ｃ））。続けて、導体を成膜し、フォトリソグラフィ、パターニングすることにより、第２の電極３６を形成する（図３（ｄ））。
【００２４】
第１のメンブレン３５に孔３７を開けて、犠牲層３３の一部を露出させる。犠牲層３３をエッチングし、間隙３８を形成する（図３（e））。このとき、第１のメンブレン３５のばね定数が小さすぎると、第１のメンブレン３５が間隙３８の下面に付着する可能性がある。また、犠牲層エッチング工程が完了したとしても、第１のメンブレンにかかる応力によりその撓みが大きくなり性能が劣化することがある。本発明では、図１の振動膜１３、１４のばね定数の差を小さくしても、間隙面積に対する電極面積の比率を変えることで広帯域化を実現するため、トランスデューサ作製時のリスクを低減できる。
【００２５】
その後、孔３７を封止すると同時に第２のメンブレン３９を成膜する（図３（ｆ））。第１のメンブレンと第２の電極３６と第１のメンブレンが振動膜を構成する。第２の電極３６を形成した後に、第２のメンブレンを形成し、第２のメンブレンと第１のメンブレンに孔を開け、犠牲層をエッチングし、さらに孔を封止するという製法でもかまわない。本作製方法により静電容量型トランスデューサを作製することで、周波数帯域の広い送受信特性を実現できる。また、間隙面積に対する電極面積の比率を調整することで、周波数特性の異なるセル間でプルイン電圧を近づけることができ、共通の電圧印加手段を用いても全てのセルの電気機械変換係数を高めることができる。
【００２６】
以下、より具体的な実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
（第１の実施例）
本発明の第１の実施例である静電容量型トランスデューサを説明する。図１は本実施例を表す図面である。セルグループ２のセル４の数は８個で、セルグループ３のセル５の数は８個であるが、これらの個数に限定されない。ただし、一方のセルグループのセル数が多すぎると広帯域化の効果が減殺されるため、セルグループ２、３の専有面積が可能な限り同程度であるのがよい。
【００２７】
異種のセルの振動膜１３、１４或いは間隙９、１０の形状を円形とすると、その直径は２０乃至５０マイクロメートルである。図１では間隙９の直径が間隙１０の直径よりも大きいが、これは等しくてもよい。ここでは、第２の電極１１の間隙９に対する面積比率は、第２の電極１２の間隙１０に対する面積比率よりも小さい。よって、間隙９と間隙１０の面積の大きさが等しい場合は、第２の電極１１は第２の電極１２より小さい。図１では第２の電極１１、１２は円形と結線で描かれているが、円形である必要はなく矩形でも多角形などでもよい。
【００２８】
セルグループ２のセル４は、３００マイクロメートル厚さの熱酸化されたシリコン単結晶基板7上に形成されている。熱酸化膜は図示しないが、その厚さは１００ナノメートル乃至２マイクロメートルである。そして基板７上に、成膜とパターニングにより第１の電極８が形成される。セル４は、第１の電極８の上に、間隙９、振動膜１３、第２の電極１１、支持部１５を形成することで構成される。間隙９或いは支持部１５と第１の電極８との間に絶縁膜１７があり、第２の電極１１に対して絶縁している。この絶縁膜はＰＥＣＶＤの酸化シリコン膜で、厚さは１００ナノメートルである。第１の電極８は厚さ５０ナノメートルのチタン、第２の電極１１は厚さ１００ナノメートルのアルミニウムである。振動膜１３は第２の電極１１以外の部分は窒化シリコン膜であり、ＰＥＣＶＤで成膜される。厚さは第２の電極１１の下は４００ナノメートルで、第１の電極８に対する絶縁膜１８を兼ねている。一方、第２の電極１１の上側の窒化シリコン膜は１０００ナノメートルである。この窒化シリコン膜は２００ＭＰａ以下の引張り応力で形成する。
【００２９】
上記構成において、例えば、間隙９の直径は３６マイクロメートルで、第２の電極１１の直径は３０マイクロメートルである。プルイン電圧は１５０Ｖである。振動膜１３のばね定数は３７ｋＮ／ｍである。先述したが、「ばね定数」は、静電気力による振動膜の電極部分の平均変位から算出される。本実施例の場合は、電極部分の面積は間隙部分上部にある第２の電極の面積である。
【００３０】
他方のセル５について、間隙１０の直径が３６マイクロメートルで第２の電極１２の直径が３５マイクロメートルのとき、電極面積がセル４、５で等しい場合と比較して帯域が広がる。このときの振動膜１４のばね定数は６４ｋＮ／ｍであり、セル４の振動膜１３のばね定数（３７ｋＮ／ｍ）よりも大きい。セル４、５間で振動膜の大きさに差があるときは、電極面積と間隙面積の比を変えるとさらに広帯域化の効果は大きくなる。例えば、セル５について、間隙１０の直径が３４マイクロメートルで、第２の電極１２の直径が３３マイクロメートルとする。このとき、プルイン電圧は１７４Ｖとなり、振動膜１４のばね定数は７０ｋＮ／ｍとなって、周波数帯域が広がる。
【００３１】
本実施例では、セルグループ間で、振動膜のばね定数を異ならせ、間隙に対する電極面積の比率に差をつけることで広帯域特性を有する静電容量型トランスデューサを実現することができる。
【００３２】
（第２の実施例）
本発明の第２の実施例である静電容量型トランスデューサを説明する。本実施例は第１の実施例の変形である。図２は本実施例を表す図面である。セルグループ２のセル４の構成は第１の実施例と同じである。
【００３３】
セル１０５について、間隙１１０の直径は間隙９と等しく、第２の電極１１２の直径は第１の実施例の第２の電極１２と等しい。振動膜１１４の構成は、第２の電極１１２の下は４００ナノメートルでセル４と同じであるが、第２の電極の上側の窒化シリコン膜は１１００ナノメートルである。このときの振動膜１１４のばね定数は７７ｋＮ／ｍであり、振動膜１３のばね定数（３７ｋＮ／ｍ）よりも大きい。この様にして、第１の実施例と同様に広帯域化する。
【００３４】
セル１０５の第２の電極１１２の上側の窒化シリコン膜の厚さを変える方法は、例えば、セルグループ２の上に金属膜を形成し、その上からＰＥＣＶＤで窒化シリコンを成膜する。その後、セルグループ３上のみフォトレジストで保護し、窒化シリコンをエッチングする。このとき、上記金属膜をエッチングされない材料としておけば、セルグループ２は保護される。この後、フォトレジストを除去し、金属膜を除去すれば図２の構造が作製できる。
【００３５】
本実施例では、セルグループ間で、振動膜の厚さを異ならせ、間隙面積に対する電極面積の比率に差をつけることで広帯域特性を有する静電容量型トランスデューサを実現することができる。
【００３６】
（第３の実施例）
上記実施形態や実施例で説明した静電容量型トランスデューサを備える探触子は、音響波を用いた被検体情報取得装置に適用することができる。被検体からの音響波を静電容量型トランスデューサで受信し、出力される電気信号を用い、光吸収係数などの被検体の光学特性値を反映した被検体情報を取得することができる。
【００３７】
図４は、光音響効果を利用した本実施例の被検体情報取得装置を示したものである。パルス状に光を発生する光源１５１から発生したパルス光１５２は、レンズ、ミラー、光ファイバー等の光学部材１５４を介して、被検体１５３に照射される。被検体１５３の内部にある光吸収体１５５は、パルス光のエネルギーを吸収し、音響波である光音響波１５６を発生する。本発明の広帯域特性を有する静電容量型トランスデューサを収納する筺体を備えるプローブ（探触子）１５７は、光音響波１５６を受信して電気信号に変換し、信号処理部１５９に出力する。信号処理部１５９は、入力された電気信号に対して、Ａ／Ｄ変換や増幅等の信号処理を行い、データ処理部１５０へ出力する。データ処理部１５０は、入力された信号を用いて被検体情報（光吸収係数などの被検体の光学特性値を反映した被検体情報）を画像データとして取得する。表示部１５８は、データ処理部１５０から入力された画像データに基づいて、画像を表示する。なお、プローブは、機械的に走査するものであっても、医師や技師等のユーザが被検体に対して移動させるもの（ハンドヘルド型）であってもよい。勿論、本発明の電気機械変換装置である静電容量型トランスデューサは、音響波があてられた被検体からの音響波を検出する被検体診断装置で用いることもできる。ここでも、被検体からの音響波を静電容量型トランスデューサで検出し、変換された信号を信号処理部で処理することで被検体内部の情報を取得する。ここでは、被検体に向けて送信する音響波を本発明の静電容量型トランスデューサから発信することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の静電容量型トランスデューサは、生体などの測定対象内の情報を得る光イメージング装置や、従来の超音波診断装置などに適用することができる。更に、超音波探傷機など、他の用途に用いることもできる。
【符号の説明】
【００３９】
１・・静電容量型トランスデューサ、２、３・・セルグループ、４、５・・セル、６・・エレメント、７・・基板、８・・第１の電極、９、１０・・キャビティ（間隙）、１１、１２・・第２の電極、１３、１４・・振動膜、１５、１６・・支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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